Инд. авторы:	Рагозин А.Л., Агашев А.М., Зедгенизов Д.А., Денисенко А.А.
Заглавие:	Эволюция литосферной мантии в районе накынского кимберлитового поля по данным изучения гранатов из ксенолитов мантийных перидотитов трубок нюрбинская и ботуобинская
Библ. ссылка:	Рагозин А.Л., Агашев А.М., Зедгенизов Д.А., Денисенко А.А. Эволюция литосферной мантии в районе накынского кимберлитового поля по данным изучения гранатов из ксенолитов мантийных перидотитов трубок нюрбинская и ботуобинская // Геохимия. - 2021. - Т.66. - № 8. - С.694-708. - ISSN 0016-7525.
Идентиф-ры:	DOI: 10.31857/S0016752521080069; РИНЦ: 46120189;
Реферат:	rus: В работе представлены результаты изучения гранатов из коллекции серпентинизированных ксенолитов перидотитов из кимберлитовых трубок Нюрбинская и Ботуобинская Накынского кимберлитового поля. Для гранатов определены содержания главных и редких элементов, выявлены особенности их состава и генетические причины их вариаций. По содержаниям и форме нормированных на хондрит спектров распределения редкоземельных элементов (РЗЭ) гранаты разделены на два типа. Для первого типа характерно синусоидальное распределение РЗЭ ((Sm/Er)n > 1), для второго типа характерно “нормальное” распределение ((Sm/Er)n < 1). По соотношению содержаний Y, Zr, Ti и Eu, а также форме нормированных на хондрит спектров распределения РЗЭ все гранаты из ксенолитов Накынского кимберлитового поля соответствуют гранатам метасоматизированных перидотитов, за исключением одного образца, попадающего в поле гранатов из деплетированных гарцбургит-дунитовых пород литосферной континентальной мантии. Геохимические характеристики гранатов соответствуют участию двух типов метасоматических агентов, карбонатитового/флюидного в случае гранатов первого типа и силикатного/расплавного в случае гранатов второго типа. Карбонатитовый метасоматический агент спровоцировал кристаллизацию гранатов гарцбургитового парагенезиса и при дальнейшем воздействии изменил их состав до лерцолитовых. Силикатный метасоматоз, приведший к формированию спектров РЗЭ гранатов типа 2 мог проходить по двум разным исходным составам гранатов, и изменение их составов соответствует двум эволюционным трендам. Это могло быть как наложение на реститовые деплетированные гранаты, так и на гранаты типа 1, которые ранее подвергались карбонатитовому метасоматозу. Низкие содержания Y и Ti, в сочетании с низкими отношениями Ti/Eu в гранатах позволяют говорить об умеренной проработке перидотитов литосферной мантии силикатными расплавами, что согласуется с высокой алмазоносностью кимберлитов Накынского поля.
Ключевые слова:	мантийный метасоматоз; Сибирский кратон; РЗЭ; верхняя мантия; перидотит; гранат;
Издано:	2021
Физ. хар-ка:	с.694-708
Цитирование:	1. Агашев А.М. 2019. Геохимия мегакристаллов граната из кимберлитовой трубки Мир (Якутия) и природа протокимберлитового расплав. ДАН.486(5), 583-587 2. Агашев А.М., Орихаши Ю., Ватанабе Т., Похиленко Н.П., Серенко В.П. (2000) Изотопно-геохимическая характеристика кимберлитов Сибирской платформы в связи с проблемой их происхождения. Геология и геофизика.41(1), 90-99. 3. Агашев А.М., Похиленко Н.П., Толстов А.В., Поляничко В.В., Мальковец В.Г., Соболев Н.В. (2004) Новые данные о возрасте кимберлитов Якутской алмазоносной провинции. ДАН.399(1), 95-99. 4. Агашев А.М., Похиленко Н.П., Черепанова Ю.В., Головин А.В. (2010) Геохимическая эволюция пород основания литосферной мантии по результатам изучения ксенолитов деформированных перидотитов из кимберлитов трубки Удачная. ДАН.432(4), 510-513. 5. Агашев А.М., Серов И.В., Толстов А.В., Щукина Е.В., Рагозин А.Л., Похиленко Н.П. (2018а) Новая генетическая классификация гранатов литосферной мантии. Эффективность геологоразведочных работ на алмазы: прогнозно-ресурсные, методические, инновационно-технологические пути ее повышения. Мирный: НИГП АК "АЛРОСА" (ПАО), 339-341. 6. Киселев А.И., Ярмолюк В.В., Иванов А.В., Егоров К.Н. (2014). Пространственно-временные отношения среднепалеозойских базитов и алмазоносных кимберлитов на северо-западном плече Вилюйского рифта (Сибирский кратон). Геология и геофизика.55(2), 185-196. 7. Константинов К.М., Яковлев А.А., Антонова Т.А., Константинов И.К., Ибрагимов Ш.З., Артемова Е.В. (2017) Петро- и палеомагнитные характеристики структурно-вещественных комплексов месторождения алмазов трубка Нюрбинская (Среднемархинский район, Западная Якутия). Геодинамика и тектонофизика.8(1), 135-169. 8. Корнилова В.П., Фомин А.С., Зайцев А.М. (2001) Новый тип алмазоносных кимберлитовых пород на Сибирской платформе. Региональная геология и металлогения.13-14, 105-117. 9. Лаврентьев Ю.Г., Карманов Н.С., Усова Л.В. (2015) Электронно-зондовое определение состава минералов: микроанализатор или сканирующий электронный микроскоп. Геология и геофизика.56(8), 1473-1482. 10. Похиленко Н.П., Агашев А.М., Литасов К.Д., Похиленко Л.Н. (2015) Взаимоотношения карбонатитового метасоматоза деплетированных перидотитов литосферной мантии с алмазообразованием и карбонатит-кимберлитовым магматизмом. Геология и геофизика.56(1-2), 361-383. 11. Похиленко Н.П., Агашев А.М., Литасов К.Д., Похиленко Л.Н. (2015). Взаимоотношения карбонатитового метасоматоза деплетированных перидотитов литосферной мантии с алмазообразованием и карбонатит-кимберлитовым магматизмом. Геология и геофизика.56(1-2), 361-383. 12. Похиленко Н.П., Соболев Н.В., Черный С.Д., Митюхин С.И., Яныгин Ю.Т. (2000) Пиропы и хромиты из кимберлитов Накынского поля (Якутия) и района Снэп-Лейк (провинция Слейв, Канада): свидетельства аномального строения литосферы. ДАН.372(3), 356-360. 13. Розен О.М., Невский Л.К., Журавлев Д.З., Ротман А.Я., Специус З.В., Макеев А.Ф., Зинчук Н.Н., Манаков А.В, Серенко В.П. (2006). Палеопротерозойская аккреция на северо-востоке Сибирского кратона: изотопное датирование Анабарской коллизионной системы. Стратиграфия. Геологическая корреляция.14(6), 3-24. 14. Соболев Н.В. (1974) Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. Новосибирск: Наука, 264 с. 15. Специус З.В., Иванов А.С., Митюхин С.И. (2006) Ксенолиты и мегакристы с алмазами из кимберлитовой трубки Нюрбинская (Накынское поле, Якутия). ДАН.408(6), 810-814. 16. Толстов А.В., Минин В.А., Василенко В.Б., Кузнецова Л.Г., Разумов А.Н. (2009) Новое тело высокоалмазоносных кимберлитов в Накынском поле Якутской кимберлитовой провинции. Геология и геофизика.50(3), 227-240. 17. Томшин М.Д., Фомин А.С., Корнилова В.П., Черный С.Д., Яныгин Ю.Т. (1998) Особенности магматических образований Накынского кимберлитового поля Якутской провинции. Геология и геофизика.39(12), 1693-1703. 18. Туркин А.И., Соболев Н.В. (2009). Пироп-кноррингитовые гранаты: обзор экспериментальных данных и природных парагенезисов. Геология и геофизика.50(12), 1506-1523. 19. Щукина Е.В., Агашев А.М., Костровицкий С.И., Похиленко Н.П. (2015) Метасоматические изменения литосферной мантии в районе кимберлитовой трубки им. В. Гриба, Архангельская алмазоносная провинция. Геология и геофизика.56(12), 2153-2172. 20. Agashev A., Ionov D., Pokhilenko N., Golovin A., Cherepanova Y., Sharygin I. (2013) Metasomatism in lithospheric mantle roots: constraints from whole-rock and mineral chemical composition of deformed peridotite xenoliths from kimberlite pipe Udachnaya. Lithos.160, 201-215. 21. Agashev A., Watanabe T., Bydaev D., Pokhilenko N., Fomin A., Maehara K., Maeda J. (2001) Geochemistry of kimberlites from the Nakyn field, Siberia: evidence for unique source composition. Geology.29(3), 267-270. 22. Agashev A.M., Chervyakovskaya M.V., Serov I.V., Tolstov A.V., Agasheva E.V., Votyakov S.L. (2020). Source rejuvenation vs. re-heating: Constraints on Siberian kimberlite origin from U\Pb and Lu\Hf isotope compositions and geochemistry of mantle zircons. Lithos.364–365, 105508. 23. Agashev A.M., Nakai S.i., Serov I.V., Tolstov A.V., Garanin K.V., Kovalchuk O.E. (2018b) Geochemistry and origin of the Mirny field kimberlites, Siberia. Mineral. Petrol.112(2), 597-608. 24. Andersen T., Neumann E.-R. (2001) Fluid inclusions in mantle xenoliths. Lithos.55(1), 301-320. 25. Arndt N., Coltice N., Helmstaedt H., Gregoire M. (2009) Origin of Archean subcontinental lithospheric mantle: Some petrological constraints. Lithos.109(1–2), 61-71. 26. Bataleva Y.V., Palyanov Y.N., Sokol A.G., Borzdov Y.M., Palyanova G.A. (2012) Conditions for the origin of oxidized carbonate-silicate melts: Implications for mantle metasomatism and diamond formation. Lithos.128–131, 113-125. 27. Bell D.R., Gregoire M., Grove T., Chatterjee N., Carlson R., Buseck P. (2005) Silica and volatile-element metasomatism of Archean mantle: a xenolith-scale example from the Kaapvaal Craton. Contrib. Mineral. Petrol.150(3), 251. 28. Bussweiler Y., Pearson D.G., Stachel T., Kjarsgaard B.A. (2018). Cr-rich megacrysts of clinopyroxene and garnet from Lac de Gras kimberlites, Slave Craton, Canada–implications for the origin of clinopyroxene and garnet in cratonic lherzolites. Mineral. Petrol.112(2), 583-596. 29. Carswell D. (1980) Mantle derived lherzolite nodules associated with kimberlite, carbonatite and basalt magmatism: a review. Lithos.13(2), 121-138. 30. Chepurov A.A., Faryad S.W., Agashev A.M., Strnad L., Jedlicka R., Turkin A.I., Mihaljevic M., Lin V.V. (2019) Experimental crystallization of a subcalcic Cr-rich pyrope in the presence of REE-bearing carbonatite. Chem. Geol.509, 103-114. 31. Doucet L.S., Peslier A.H., Ionov D.A., Brandon A.D., Golovin A.V., Ashchepkov I.V. (2013) High water contents in the Siberian cratonic mantle: an FTIR study of Udachnaya peridotite xenoliths. AGUFM. 2013, T23A-2563. 32. Eaton D.W., Darbyshire F., Evans R.L., Grütter H., Jones A.G., Yuan X. (2009) The elusive lithosphere–asthenosphere boundary (LAB) beneath cratons. Lithos.109(1), 1-22. 33. Grégoire M., Bell D., Le Roex A. (2003) Garnet lherzolites from the Kaapvaal Craton (South Africa): trace element evidence for a metasomatic history. J. Petrol.44(4), 629-657. 34. Grégoire M., Jégo S., Maury R., Polvé M., Payot B., Tamayo Jr.R., Yumul Jr.G. (2008) Metasomatic interactions between slab-derived melts and depleted mantle: Insights from xenoliths within Monglo adakite (Luzon arc, Philippines). Lithos.103(3–4), 415-430. 35. Griffin W., Fisher N., Friedman J., Ryan C., O'Reilly S. (1999a) Cr-pyrope garnets in the lithospheric mantle. I. Compositional systematics and relations to tectonic setting. J. Petrol.40(5), 679-704. 36. Griffin W.L., Shee S.R., Ryan C.G., Win T.T., Wyatt B.A. (1999b) Harzburgite to lherzolite and back again: metasomatic processes in ultramafic xenoliths from the Wesselton kimberlite, Kimberley, South Africa. Contrib. Mineral. Petrol.134(2), 232-250. 37. Harte B. (1983) Mantle peridotites and processes-the kimberlite sample. Continental Basalts and Mantle Xenoliths (Hawkesworth C., Norry M.J. (Eds.), Shiva, Nantwich, 46-91. 38. Hawkesworth C., Erlank A., Kempton P., Waters F. (1990) Mantle metasomatism: isotope and trace-element trends in xenoliths from Kimberley, South Africa. Chem. Geol.85(1–2), 19-34. 39. Hidas K., Guzmics T., Szabó C., Kovács I., Bodnar R.J., Zajacz Z., Nédli Z., Vaccari L., Perucchi A. (2010) Coexisting silicate melt inclusions and H2O-bearing, CO2-rich fluid inclusions in mantle peridotite xenoliths from the Carpathian–Pannonian region (central Hungary). Chem. Geol.274(1–2), 1-18. 40. Hoal K., Hoal B., Erlank A., Shimizu N. (1994) Metasomatism of the mantle lithosphere recorded by rare earth elements in garnets. Earth Planet. Sci. Lett.126(4), 303-313. 41. Howarth G.H., Barry P.H., Pernet-Fisher J.F., Baziotis I.P., Pokhilenko N.P., Pokhilenko L.N., Bodnar R.J., Taylor L.A., Agashev A.M. (2014) Superplume metasomatism: evidence from Siberian mantle xenoliths. Lithos.184, 209-224. 42. Ionov D.A., Bigot F., Braga R. (2017) The Provenance of the Lithospheric Mantle in Continental Collision Zones: Petrology and Geochemistry of Peridotites in the Ulten–Nonsberg Zone (Eastern Alps). J. Petrol.58(7), 1451-1472. 43. Ionov D.A., Doucet L.S., Ashchepkov I.V. (2010) Composition of the lithospheric mantle in the Siberian craton: new constraints from fresh peridotites in the Udachnaya-East kimberlite. J. Petrol.51(11), 2177-2210. 44. Ionov D.A., Doucet L.S., von Strandmann P.A.P., Golovin A.V., Korsakov A.V. (2017). Links between deformation, chemical enrichments and Li-isotope compositions in the lithospheric mantle of the central Siberian craton. Chemical Geology.475, 105-121. 45. Kargin, A.V., Sazonova, L.V., Nosova, A.A., Lebedeva, N.M., Tretyachenko, V.V., Abersteiner, A., 2017. Cr-rich clinopyroxene megacrysts from the Grib kimberlite, Arkhangelsk province, Russia: relation to clinopyroxene–phlogopite xenoliths and evidence for mantle metasomatism by kimberlite melts. Lithos.292–293, 34-48. 46. Klein-BenDavid O., Izraeli E.S., Hauri E., Navon O. (2004) Mantle fluid evolution—a tale of one diamond. Lithos.77(1-4), 243-253. 47. Koornneef J.M., Gress M.U., Chinn I.L., Jelsma H.A., Harris J.W., Davies G.R. (2017). Archaean and Proterozoic diamond growth from contrasting styles of large-scale magmatism. Nat. commun.8(1), 1-8. 48. Kopylova M., Russell J., Cookenboo H. (1999) Petrology of peridotite and pyroxenite xenoliths from the Jericho kimberlite: implications for the thermal state of the mantle beneath the Slave craton, northern Canada. J. Petrol.40(1), 79-104. 49. Kopylova M., Russell J., Stanley C., Cookenboo H. (2000) Garnet from Cr-and Ca-saturated mantle: implications for diamond exploration. J. Geochem. Explor.68(3), 183-199. 50. Koreshkova M.Y., Downes H., Levsky L.K., Vladykin N.V. (2011) Petrology and geochemistry of granulite xenoliths from Udachnaya and Komsomolskaya kimberlite pipes, Siberia J. Petrol.52, 1857-1885. 51. Macgregor I.D. (1970). The effect of CaO, Cr2O3, Fe2O3 and Al2O3 on the stability of spinel and garnet peridotites. Phys. Earth Planet. In.3, 372-377. 52. MacGregor I.D.(1964) The reaction 4 enstatite + spinel = = forsterit e+ pyrope. Carnegie Inst Wash Ybk.63, 156-157. 53. Malkovets V., Zedgenizov D., Griffin W., Dak A., O'Reilly S., Pokhilenko N., Mityukhin S. (2008) Diamondiferous microxenoliths and xenocrysts from the Nyurbinskaya kimberlite pipe, Yakutia. 9th International Kimberlite Conference Extended Abstract, No. 9IKC-A-00224. 54. McDonough W.F., Sun S.-S. (1995) The composition of the Earth. Chem. Geol.120(3–4), 223-253. 55. Mitchell R.H., Giuliani A., O'Brien H. (2019). What is a kimberlite? Petrology and mineralogy of hypabyssal kimberlites. Elements.15(6), 381-386. 56. Pearson D.G., Canil D., Shirey S.B. (2003) Mantle samples included in volcanic rocks: xenoliths and diamonds. In Treatise on Geochemistry (Ed. Carlson R.W.), Elsevier, p. 171-275. 57. Pearson D.G., Woodhead J., Janney P.E. (2019). Kimberlites as geochemical probes of Earth's mantle. Elements.15(6), 387-392. 58. Rohrbach A., Schmidt M.W. (2011) Redox freezing and melting in the Earth's deep mantle resulting from carbon–iron redox coupling. Nature.472(7342), 209-212. 59. Rudnick R.L., Nyblade A.A. (1999) The thickness and heat production of Archean lithosphere: constraints from xenolith thermobarometry and surface heat flow. In Mantle petrology: field observations and high pressure experimentation: a tribute to Francis R.(Joe) Boyd (Eds. Fei, Y., Bertka, C.M., Mysen, B.O.), The Geochemical Society, Special Publication 6, pp. 3-12. 60. Shatsky V., Ragozin A., Zedgenizov D., Mityukhin S. (2008) Evidence for multistage evolution in a xenolith of diamond-bearing eclogite from the Udachnaya kimberlite pipe. Lithos.105(3–4), 289-300. 61. Shchukina E.V., Agashev A.M., Pokhilenko N.P. (2017) Metasomatic origin of garnet xenocrysts from the V. Grib kimberlite pipe, Arkhangelsk region, NW Russia. Geosci. Front.8(4), 641-651. 62. Shchukina E.V., Agashev A.M., Shchukin V.S. (2019) Diamond-Bearing Root beneath the Northern East European Platform (Arkhangelsk Region, Russia): Evidence from Cr-Pyrope Trace-Element Geochemistry. Minerals.9(5), 261. 63. Sobolev N.V., Lavrent'ev Y.G., Pokhilenko N.P., Usova L.V. (1973) Chrome-rich garnets from the kimberlites of Yakutia and their parageneses. Contrib. Mineral. Petrol.40(1), 39-52. 64. Spetsius Z.V., Taylor L.A., Valley J.W., Deangelis M.T., Spicuzza M., Ivanov A.S., Banzeruk V.I. (2008) Diamondiferous xenoliths from crustal subduction: garnet oxygen isotopes from the Nyurbinskaya pipe, Yakutia. Eur. J. Mineral.20(3), 375-385. 65. Stachel T., Aulbach S., Brey G.P., Harris J.W., Leost I., Tappert R., Viljoen K.F. (2004) The trace element composition of silicate inclusions in diamonds: a review. Lithos.77(1–4), 1-19. 66. Stachel T., Harris J.W. (2008) The origin of cratonic diamonds–constraints from mineral inclusions. Ore Geol. Rev.34(1–2), 5-32. 67. Sun, J., Liu, C., Tappe, S., Kostrovitsky, S.I.,Wu, F., Yakovlev, D., Yang, Y., Yang, J., 2014. Repeated kimberlite magmatism beneath Yakutia and its relationship to Siberian flood volcanism: Insights fromin situ U–Pb and Sr–Nd perovskite isotope analysis. Earth Planet. Sci. Lett.404, 283-295. 68. Taylor L.A., Anand M. (2004) Diamonds: time capsules from the Siberian Mantle. Chemie der Erde-Geochemistry.64(1), 1-74. 69. Tomlinson E., Jones A., Harris J. (2006) Co-existing fluid and silicate inclusions in mantle diamond. Earth Planet. Sci. Lett.250(3–4), 581-595. 70. Zedgenizov D.A., Skuzovatov S.Yu., Griffin W.L., Ragozin A.L., Kalinina V.V. (2020) Diamond-forming HDFs tracking episodic mantle metasomatism beneath Nyurbinskaya kimberlite pipe (Siberian craton). Contrib. Mineral. Petrol.175(11), 1-21.