gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2022-13-2s-0614gtcrust-1439Research ArticleПАЛЕОГЕОДИНАМИКАPALEOGEODYNAMICSГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДАЙКОВЫХ АЙЛЛИКИТОВ И ЩЕЛОЧНЫХ ПОРОД БОЛЬШЕТАГНИНСКОГО МАССИВА (УРИКСКО-ИЙСКИЙ ГРАБЕН, ВОСТОЧНОЕ ПРИСАНЬЕ)GEOCHEMICAL FEATURES OF DIKE AILLIKITES AND ALKALINE ROCKS OF THE BOLSHETAGNINSKY MASSIF (URIK-IYA GRABEN, EAST SAYAN REGION)СавельеваВ. Б.SavelievaV. B.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

БазароваЕ. П.BazarovaE. P.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

ДаниловаЮ. В.DanilovaYu. V.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

ДаниловБ. С.DanilovB. S.

664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128

128 Lermontov St, Irkutsk 664033

Институт земной коры СО РАНРоссияInstitute of the Earth’s Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202229032022132614614Copyright © Савельева В.Б., Базарова Е.П., Данилова Ю.В., Данилов Б.С., 20222022Савельева В.Б., Базарова Е.П., Данилова Ю.В., Данилов Б.С.Savelieva V.B., Bazarova E.P., Danilova Y.V., Danilov B.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1439

Методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой определены содержания микроэлементов в дайках ультрамафитовых лампрофиров (айлликитов), щелочных силикатных породах и карбонатитах Большетагнинского ийолит-сиенит-карбонатитового массива, имеющих близкий возраст около 650–640 млн лет и пространственно совмещенных в северной части Урикско-Ийского грабена на юго-западной окраине Сибирского кратона. Выявлены два типа спектров распределения микроэлементов, присущие, соответственно, айлликитам и силикатным щелочным породам Большетагнинского массива; спектры обоих типов демонстрируют значительное (более чем на два порядка) обогащение наиболее несовместимыми элементами относительно примитивной мантии. Айлликиты имеют наклонные вправо спектры распределения редких элементов с минимумами по Rb, К, Pb, Sr-P, Zr-Hf, ±U и менее выраженным минимумом по Y. Мультиэлементные спектры ийолитов-мельтейгитов характеризуются минимумами по Th, Та, Pb, Hf, ±Zr, ±Ti, что находит отражение и на спектрах нефелиновых сиенитов и карбонатитов. Айлликиты и щелочные породы Большетагнинского массива отличаются между собой также по отношениям Nb/Ta, Zr/Hf, Th/Nb, Th/U. Геохимические различия позволяют предполагать, что родительские расплавы дайковых айлликитов и щелочных пород Большетагнинского массива имели разные мантийные источники.

The ICP-MS determinations have been made on microelement content of ~650–640 Ma ultramafic lamprophyre-aillikite dikes and alkaline silicate rocks and carbonatites from the Bolshetagninsky ijolite-syenite massif, spatially overlapped in the northern Urik-Iya graben on the southwestern margin of the Siberian craton. There have been identified two types of spectra of microelement distribution, typical of the Bolshetagninsky massif aillikites and alkaline silicate rocks, respectively; both types of spectra demonstrate significant (more than two orders of magnitude) enrichment in most incompatible elements relative to the primitive mantle. Aillikites have tilt-left distribution spectra of rare elements with Rb, К, Pb, Sr-P, Zr-Hf, ±U minimums and less-pronounced Y minimum. Multi-element spectra of ijolites-melteigites are characterized by Th, Та, Pb, Hf, ±Zr, ±Ti minimums which is also reflected in nepheline syenite and carbonatite spectra. The Bolshetagninsky massif aillikites and alkaline rocks differ also in Nb/Ta, Zr/Hf, Th/Nb, Th/U ratios. Geochemical differences imply that the parental melts of dike aillikites and alkaline rocks are derived from different mantle sources.

Урикско-Ийский грабенайлликитыийолитыредкие элементыUrik-Iya grabenaillikitesijolitesrare elementsРабота выполнена при финансовой поддержке РНФ (РНФ-18-17-00101). В работе задействовалось оборудование ЦКП «Геодинамика и геохронология» Института земной коры СО РАН в рамках гранта № 075-15-2021-682The study was funded by Russian Science Foundation (RSF-18-17-00101). The research activities involved work equipment of Shared Research Facilities "Geodynamics and Geochronology" of the Institute of the Earth's Crust SB RAS, as part of the grant 075-15-2021-682ReferencesAshchepkov I., Zhmodik S., Belyanin D., Kiseleva O., Medvedev N., Travin A., Yudin D., Karmanov N., Downes H., 2020. Aillikites and Alkali Ultramafic Lamprophyres of the Beloziminsky Alkaline Ultrabasic-Carbonatite Massif: Possible Origin and Relations with Ore Deposits. Minerals 10 (5), 404. http://doi.org/10.3390/min10050404.Ashchepkov I., Zhmodik S., Belyanin D., Kiseleva O., Medvedev N., Travin A., Yudin D., Karmanov N., Downes H., 2020. Aillikites and Alkali Ultramafic Lamprophyres of the Beloziminsky Alkaline Ultrabasic-Carbonatite Massif: Possible Origin and Relations with Ore Deposits. Minerals 10 (5), 404. http://doi.org/10.3390/min10050404.Doroshkevich A.G., Veksler I.V., Izbrodin I.A., Ripp G.S., Khromova E.A., Posokhov V.F., Travin A.V., Vladykin N.V., 2016. Stable Isotope Composition of Minerals in the Belaya Zima Plutonic Complex, Russia: Implications for the Sources of the Parental Magma and Metasomatizing Fluids. Journal of Asian Earth Sciences 116, 81–96. http://doi.org/10.1016/j.jseaes.2015.11.011.Doroshkevich A.G., Veksler I.V., Izbrodin I.A., Ripp G.S., Khromova E.A., Posokhov V.F., Travin A.V., Vladykin N.V., 2016. Stable Isotope Composition of Minerals in the Belaya Zima Plutonic Complex, Russia: Implications for the Sources of the Parental Magma and Metasomatizing Fluids. Journal of Asian Earth Sciences 116, 81–96. http://doi.org/10.1016/j.jseaes.2015.11.011.Хромова Е.А., Дорошкевич А.Г., Избродин И.А. Геохимическая и Sr-Nd-Pb изотопная характеристики щелочных пород и карбонатитов Белозиминского массива (Восточный Саян) // Геосферные исследования. 2020. № 1. С. 33–55. http://doi.org/10.17223/25421379/14/3.Khromova E.A., Doroshkevich A.G., Izbrodin I.A., 2020. Geochemical and Sr-Nd-Pb Isotopic Characteristics of Alkaline Rocks and Carbonatite of the Belaya Zima Massif (Eastern Sayan). Geosphere Research 1, 33–55 (in Russian) http://doi.org/10.17223/25421379/14/3.McDonough W.F., Sun S.-S., 1995. The Composition of the Earth. Chemical Geology 120 (3–4), 223−253. https://doi.org/10.1016/0009-2541(94)00140-4.McDonough W.F., Sun S.-S., 1995. The Composition of the Earth. Chemical Geology 120 (3–4), 223−253. https://doi.org/10.1016/0009-2541(94)00140-4.Panteeva S.V., Gladkochoub D.P., Donskaya T.V., Markova V.V., Sandimirova G.P., 2003. Determination of 24 Trace Elements in Felsic Rocks by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry after Lithium Metaborate Fusion. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy 58 (2), 341–350. http://doi.org/10.1016/S0584-8547(02)00151-9.Panteeva S.V., Gladkochoub D.P., Donskaya T.V., Markova V.V., Sandimirova G.P., 2003. Determination of 24 Trace Elements in Felsic Rocks by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry after Lithium Metaborate Fusion. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy 58 (2), 341–350. http://doi.org/10.1016/S0584-8547(02)00151-9.Pilet S., 2015. Generation of Low-Silica Alkaline Lavas: Petrological Constraints, Models, and Thermal Implications. In: G.R. Foulger, M. Lustrino, S.D. King (Eds), The Interdisciplinary Earth: A Volume in Honor of Don L. Anderson. Geological Society of America Special Papers, Vol. 514, p. 281–304. http://doi.org/10.1130/2015.2514(17).Pilet S., 2015. Generation of Low-Silica Alkaline Lavas: Petrological Constraints, Models, and Thermal Implications. In: G.R. Foulger, M. Lustrino, S.D. King (Eds), The Interdisciplinary Earth: A Volume in Honor of Don L. Anderson. Geological Society of America Special Papers, Vol. 514, p. 281–304. http://doi.org/10.1130/2015.2514(17).Salnikova E.B., Chakhmouradian A.R., Stifeeva M.V., Reguir E.P., Kotov A.B., Gritsenko Y.D., Nikiforov A.V., 2019. Calcic Garnets as a Geochronological and Petrogenetic Tool Applicable to a Wide Variety of Rocks. Lithos 338–339, 141–154. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.03.032.Salnikova E.B., Chakhmouradian A.R., Stifeeva M.V., Reguir E.P., Kotov A.B., Gritsenko Y.D., Nikiforov A.V., 2019. Calcic Garnets as a Geochronological and Petrogenetic Tool Applicable to a Wide Variety of Rocks. Lithos 338–339, 141–154. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2019.03.032.Савельева В.Б., Юдин Д.С., Данилова Ю.В., Базарова Е.П., Данилов Б.С. Результаты геохронологического 39Ar-40Ar изучения калиевого ультраосновного магматизма Урикско-Ийского грабена (юго-западная часть Сибирского кратона) // Геодинамическая эволюция литосферы Центрально-Азиатского подвижного пояса (от океана к континенту): Материалы научного совещания (19–22 октября 2021 г.). ИЗК СО РАН, 2021. Вып. 19. С. 205–207.Savelieva V.B., Yudin D.S., Danilova Yu.V., Bazarova E.P., Danilov B.S., 2021. The 39Ar-40Ar Geochronological Data for K-rich ultramafic magmatism of the Urik-Iya Graben (Southwestern of the Siberian Craton). In: Geodynamic Evolution of the Lithosphere of the Central Asian Mobile Belt (from Ocean to Continent). Proceedings of Scientific Meeting (October 19–22, 2021). Iss. 19. IEC SB RAS, Irkutsk, p. 205–207 (in Russian)Sun S.-S., McDonough W.F., 1989. Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts: Implications for Mantle Composition and Processes. Geological Society of London Special Publications 42 (1), 313–345. http://dx.doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.Sun S.-S., McDonough W.F., 1989. Chemical and Isotopic Systematics of Oceanic Basalts: Implications for Mantle Composition and Processes. Geological Society of London Special Publications 42 (1), 313–345. http://dx.doi.org/10.1144/GSL.SP.1989.042.01.19.Tappe S., Foley S.F., Jenner G.A., Heaman L.M., Kjarsgaard B.A., Romer R.L., Stracke A., Joyce N., Hoefs J., 2006. Genesis of Ultramafic Lamprophyres and Carbonatites at Aillik Bay, Labrador: a Consequence of Incipient Lithospheric Thinning beneath the North Atlantic Craton. Journal of Petrology 47 (7), 1261–1315. https://doi.org/10.1093/petrology/egl008.Tappe S., Foley S.F., Jenner G.A., Heaman L.M., Kjarsgaard B.A., Romer R.L., Stracke A., Joyce N., Hoefs J., 2006. Genesis of Ultramafic Lamprophyres and Carbonatites at Aillik Bay, Labrador: a Consequence of Incipient Lithospheric Thinning beneath the North Atlantic Craton. Journal of Petrology 47 (7), 1261–1315. https://doi.org/10.1093/petrology/egl008.Veksler I.V., Dorfman A.M., Dulski P., Kamenetsky V.S., Danyushevsky L.V., Jeffries T., Dingwell D.B., 2012. Partitioning of Elements between Silicate Melt and Immiscible Fluoride, Chloride, Carbonate, Phospate and Sulfate Melts, with Implications to the Origin of Natrocarbonatite. Geochimica et Cosmochimica Acta 79, 20–40. https://doi.org/10.1016/j.gca.2011.11.035.Veksler I.V., Dorfman A.M., Dulski P., Kamenetsky V.S., Danyushevsky L.V., Jeffries T., Dingwell D.B., 2012. Partitioning of Elements between Silicate Melt and Immiscible Fluoride, Chloride, Carbonate, Phospate and Sulfate Melts, with Implications to the Origin of Natrocarbonatite. Geochimica et Cosmochimica Acta 79, 20–40. https://doi.org/10.1016/j.gca.2011.11.035.Ярмолюк В.В., Коваленко В.И., Сальникова Е.Б., Никифоров А.В., Котов А.Б., Владыкин Н.В. Позднерифейский рифтогенез и распад Лавразии: данные геохронологических исследований ультраосновных щелочных комплексов в южном обрамлении Сибирского кратона // Доклады АН. 2005. Т. 404. № 3. С. 400–406.Yarmolyuk V.V., Kovalenko V.I., Salnikova E.B., Nikiforov A.V., Kotov A.B., Vladykin N.V., 2005. Late Riphean Riftogenesis and Laurasia Break-Up: Data of Geochronological Studies of Ultrabasic Alkaline Complexes in the Southern Framework of the Siberian Craton. Doklady Earth Sciences 404 (3), 400–406 (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.