gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2022-13-4-0648gtcrust-1543Research ArticleПАЛЕОГЕОДИНАМИКАPALEOGEODYNAMICSИСТОЧНИКИ И МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЩЕЛОЧНЫХ РЕДКОМЕТАЛЛЬНЫХ ГРАНИТОВ ЗАШИХИНСКОГО МАССИВА НА ОСНОВЕ ГЕОХИМИЧЕСКИХ И Nd ИЗОТОПНЫХ ДАННЫХSOURCES AND MECHANISMS OF FORMATION OF ALKALINE RARE-METAL GRANITES AT THE ZASHIKHINSKY MASSIF BASED ON GEOCHEMICAL AND Nd ISOTOPE DATAАлымоваН. В.AlymovaN. V.

664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а

1а Favorsky St, Irkutsk 664033

ВоронцовА. А.VorontsovA. A.

664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а

1а Favorsky St, Irkutsk 664033

ДрильС. И.DrilS. I.

664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а

1а Favorsky St, Irkutsk 664033

СотниковаИ. А.SotnikovaI. A.

664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1а

1а Favorsky St, Irkutsk 664033

Институт геохимии им. А.П. Виноградова СО РАНРоссияVinogradov Institute of Geochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202212102022134648648Copyright © Алымова Н.В., Воронцов А.А., Дриль С.И., Сотникова И.А., 20222022Алымова Н.В., Воронцов А.А., Дриль С.И., Сотникова И.А.Alymova N.V., Vorontsov A.A., Dril S.I., Sotnikova I.A.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/1543

При формировании месторождений редкометалльного стратегического сырья значимая роль принадлежит проявлениям внутриплитового щелочно-гранитного магматизма. С целью изучения вероятных источников щелочно-гранитных магм и механизмов их эволюции, приводящих к рудным накоплениям, вплоть до образования Nb-Ta месторождений, было проведено изотопно-геохимическое изучение пород Зашихинского массива (Восточно-Саянская зона, Главный Cаянский разлом). Впервые получены Nd изотопные характеристики щелочных гранитов массива, которые в совокупности с результатами проведенных ранее минералогических и геохимических исследований позволили предложить модель его формирования, в которой кристаллизационная дифференциация щелочно-гранитных расплавов происходит одновременно с ассимиляцией ими вмещающих гранитных и гранитно-метаморфических комплексов.

The intraplate alkaline-granite magmatism essentially contributes to formation of rare-metal strategic raw materials. In the Major Sayan Fault of the East Sayan Mountains, the rocks of the Zashikhinsky (Pz3) massif were studied through the isotope-geochemical analysis to identify probable sources of alkaline-granite magma and mechanisms of their evolution resulting in ore accumulations, up to the formation of Nb-Ta deposits. The Nd isotopic characteristics of its alkaline granites were obtained for the first time. Together with the results of mineralogical and geochemical studies, they were applied for modeling its formation, in which crystallization differentiation of alkaline granite melts proceeds simultaneously with their assimilation of the enclosing granite-metamorphic formations.

Зашихинский массивредкометалльные гранитыNb-Ta минерализацияассимиляциякристаллизационная дифференциацияZashikhinsky massifrare-metal granitesNb-Ta mineralizationassimilationcrystallization differentiationИсследования выполнены в рамках государственного задания Минобрнауки РФ на проведение НИР по теме № 0284-2021-0008 «Геохимия, петрология и рудоносность интрузивных и вулканических щелочных комплексов и месторождений стратегических металлов, их мантийные источники» и проекта РФФИ № 20-05-00261_а «Петрология и геохимия редкометалльных щелочных гранитов, переходных по минеральным парагенезисам от агпаитовых к литий-фтористым (на примере Зашихинского месторождения)». В работе использован каменный материал из кол- лекции, созданной за долгие годы Н.В. Владыкиным. Авторы посвящают эту работу его светлой памяти.The studies are performed as part of the state assignment of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation to research theme 0284-2021-0008 "Geochemistry, petrology and ore content of intrusive and volcanic alkaline complexes and deposits of strategic metals, their mantle sources" and RFBR project 20-05-00261_а "Petrology and geochemistry of rare-metal alkaline granites, transitional in mineral paragenesis from agpaite to lithium-fluoride, exemplified by the Zashikhinsky deposit".ReferencesАлымова Н.В., Владыкин Н.В. Особенности состава рудообразующих минералов в редкометалльных щелочных гранитах Зашихинского массива // Записки российского минералогического общества. 2021. Т. 150. № 1. C. 76–91. https://doi.org/10.31857/S0869605521010020.Alymova N.V., Vladykin N.V., 2021a. Features of the Composition of Ore-Forming Minerals in Rare-Metal Alkaline Granites of the Zashikhinsky Massif. Proceedings of the Russian Mineralogical Society 150 (1), 76–91 (in Russian) https://doi.org/10.31857/S0869605521010020.Alymova N.V., Vladykin N.V., 2021b. Geochemistry, Mineralogy and Ore Content of Alkaline Granite Magmatism of East Sayan Zone (On the Example of Zashikhinsky Deposit). In: N.V. Vladykin (Ed.), Alkaline Rocks, Kimberlites and Carbonatites: Geochemistry and Genesis. Springer, Cham, p. 63–80. https://doi.org/10.1007/978-3-030-69670-2_4.Alymova N.V., Vladykin N.V., 2021b. Geochemistry, Mineralogy and Ore Content of Alkaline Granite Magmatism of East Sayan Zone (On the Example of Zashikhinsky Deposit). In: N.V. Vladykin (Ed.), Alkaline Rocks, Kimberlites and Carbonatites: Geochemistry and Genesis. Springer, Cham, p. 63–80. https://doi.org/10.1007/978-3-030-69670-2_4.Амосова А.А., Пантеева С.В., Татаринов В.В., Чубаров В.М., Финкельштейн А.Л. Рентгенофлуоресцентное определение основных породообразующих элементов из образцов массой 50 и 110 мг // Аналитика и контроль. 2015. Т. 19. № 2. С. 130–138. http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.2.009.Amosova A.A., Panteeva S.V., Tatarinov V.V., Chubarov V.M., Finkel’shtein A.L., 2015. X-Ray Fluorescence Determination of Major Rock Forming Elements in Small Samples 50 and 110 mg. Analytics and Control 19 (2), 130–138 (in Russian) http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.2.009.Arhangel’skaya V.V., Shuriga T.N., 1997. Geological Features, Zoning, and Mineralization of the Zashikhinsky Tantalum-Niobium Deposit. National Geology 5, 7–10 (in Russian) [Архангельская В.В., Шурига Т.Н. Геологическое строение, зональность и оруденение Зашихинского тантал-ниобиевого месторождения // Отечественная геология. 1997. № 5. С. 7–10].Arhangel’skaya V.V., Shuriga T.N., 1997. Geological Features, Zoning, and Mineralization of the Zashikhinsky Tantalum-Niobium Deposit. National Geology 5, 7–10 (in Russian)Донская Т.В. Раннепротерозойский гранитоидный магматизм Сибирского кратона: Дис. … докт. геол.-мин. наук. Иркутск, 2019. 410 с.Donskaya T.V., 2019. Early Proterozoic Granitoid Magmatism of the Siberian Craton. PhD Thesis (Doctor of Geology and Mineralogy). Irkutsk, 410 p. (in Russian)Frost C.D., Frost B.R., 2011. On Ferroan (A-Type) Granitoids: Their Compositional Variability and Modes of Origin. Journal of Petrology 52 (1), 39–55. https://doi.org/10.1093/petrology/egq070.Frost C.D., Frost B.R., 2011. On Ferroan (A-Type) Granitoids: Their Compositional Variability and Modes of Origin. Journal of Petrology 52 (1), 39–55. https://doi.org/10.1093/petrology/egq070.Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Sklyarova E.V., Kotov A.B., Vladykin N.V., Pisarevsky S.A., Larin A.M., Salnikova E.B. et al., 2017. The Unique Katugin Rare-Metal Deposit (Southern Siberia): Constraints on Age and Genesis. Ore Geology Reviews 91, 246–263. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.10.002.Gladkochub D.P., Donskaya T.V., Sklyarova E.V., Kotov A.B., Vladykin N.V., Pisarevsky S.A., Larin A.M., Salnikova E.B. et al., 2017. The Unique Katugin Rare-Metal Deposit (Southern Siberia): Constraints on Age and Genesis. Ore Geology Reviews 91, 246–263. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2017.10.002.Kostitsyn Yu.А., Altukhov E.N., 2004. The Khailama and Aryskan Massifs of Alkali Granitoids, Eastern Sayan: Age and Formation Conditions by Rb-Sr Isotopic and Geochemical Data. Geochemistry International 42 (3), 195–204.Kostitsyn Yu.А., Altukhov E.N., 2004. The Khailama and Aryskan Massifs of Alkali Granitoids, Eastern Sayan: Age and Formation Conditions by Rb-Sr Isotopic and Geochemical Data. Geochemistry International 42 (3), 195–204.Kovalenko V.I., Yarmolyuk V.V., Kovach V.P., Kovalenko D.V., Kozlovskii A.M., Andreeva I.A., Kotov A.B., Salnikova E.B., 2009. Variations in the Nd Isotopic Ratios and Canonical Ratios of Concentrations of Incompatible Elements as an Indication of Mixing Sources of Alkali Granitoids and Basites in the Khaldzan-Buregtei Massif and the Khaldzan-Buregtei Rare-Metal Deposit in Western Mongolia. Petrology 17, 227–252. https://doi.org/10.1134/S0869591109030035.Kovalenko V.I., Yarmolyuk V.V., Kovach V.P., Kovalenko D.V., Kozlovskii A.M., Andreeva I.A., Kotov A.B., Salnikova E.B., 2009. Variations in the Nd Isotopic Ratios and Canonical Ratios of Concentrations of Incompatible Elements as an Indication of Mixing Sources of Alkali Granitoids and Basites in the Khaldzan-Buregtei Massif and the Khaldzan-Buregtei Rare-Metal Deposit in Western Mongolia. Petrology 17, 227–252. https://doi.org/10.1134/S0869591109030035.Larin A.M., Kotov A.B., Vladykin N.V., Gladkochub D.P., Kovach V.P., Sklyarov E.V., Donskaya T.V., Velikoslavinsky S.D., Zagornaya N.Yu., Sotnikova I.A., 2015. Rare Metal Granites of the Katugin Complex (Aldan Shield): Sources and Geodynamic Formation Settings. Doklady Earth Sciences 464, 889–893. https://doi.org/10.1134/S1028334X15090056.Larin A.M., Kotov A.B., Vladykin N.V., Gladkochub D.P., Kovach V.P., Sklyarov E.V., Donskaya T.V., Velikoslavinsky S.D., Zagornaya N.Yu., Sotnikova I.A., 2015. Rare Metal Granites of the Katugin Complex (Aldan Shield): Sources and Geodynamic Formation Settings. Doklady Earth Sciences 464, 889–893. https://doi.org/10.1134/S1028334X15090056.Лыхин Д.А., Воронцов А.А. Новые изотопные Sr-Nd характеристики магматических пород и руд Снежного бериллиевого месторождения // Геохронометрические изотопные системы, методы их изучения, хронология геологических процессов: Материалы V Российской конференции по изотопной геохронологии (4–6 июня 2012 г.). Москва: ИГЕМ РАН, 2012. С. 230–232.Lykhin D.A., Vorontsov A.A., 2012. New Isotopic Sr-Nd Characteristics of Igneous Rocks and Ores of the Snowy Beryllium Deposit. In: Geochronometric Isotope Systems, Methods of Their Study, Chronology of Geological Processes. Proceedings of the V Russian Conference on Isotope Geochronology (June 4–6, 2012). IGEM RAS, Moscow, p. 230–232 (in Russian)Maniar P.D., Piccoli P.M., 1989. Tectonic Discriminations of Granitoids. Geological Society of America Bulletin 101 (5), 635–643. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1989)101%3C0635:TDOG%3E2.3.CO;2.Maniar P.D., Piccoli P.M., 1989. Tectonic Discriminations of Granitoids. Geological Society of America Bulletin 101 (5), 635–643. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1989)101%3C0635:TDOG%3E2.3.CO;2.Машковцев Г.А., Быховский Л.З., Рогожин А.А., Темнов А.В. Перспективы рационального освоения комплексных ниобий-тантал-редкоземельных месторождений России // Разведка и охрана недр. 2011. № 6. С. 9–13.Mashkovtsev G.A., Bykhovsky L.Z., Rogozhin A.A., Temnov A.V., 2011. Prospects for the Rational Development of Complex Tantalum-Niobium-Ree Ore Deposits of Russia. Prospect and Protection of Mineral Resources 6, 9–13 (in Russian)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.Vladykin N.V., Alymova N.V., Perfil’ev V.V., 2016. Geochemical Features of Rare-Metal Granites of the Zashikhinsky Massif, East Sayan. Petrology 24, 554–568. https://doi.org/10.1134/S0869591116050052.Vladykin N.V., Alymova N.V., Perfil’ev V.V., 2016. Geochemical Features of Rare-Metal Granites of the Zashikhinsky Massif, East Sayan. Petrology 24, 554–568. https://doi.org/10.1134/S0869591116050052.Воронцов А.Е. Петрология и геохимия нижнепалеозойских гранитоидов бугульминского интрузивного комплекса (Восточный Саян): Дис. … канд. геол.-мин. наук. Иркутск, 1968. 295 с..Vorontsov A.E., 1968. Petrology and Geochemistry of the Lower Paleozoic Granitoids of the Bugulma Intrusive Complex (Eastern Sayan). PhD Thesis (Candidate of Geology and Mineralogy). Irkutsk, 295 p. (in Russian)Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W., 1987. A-Type Granites: Geochemical Characteristics, Discrimination and Petrogenesis. Contribution to Mineralogy and Petrology 95, 407–419. https://doi.org/10.1007/BF00402202.Whalen J.B., Currie K.L., Chappell B.W., 1987. A-Type Granites: Geochemical Characteristics, Discrimination and Petrogenesis. Contribution to Mineralogy and Petrology 95, 407–419. https://doi.org/10.1007/BF00402202.Yang Y.-H., Chu Zh. Y., Wu F.-Y., Xia L.-W., Yang J.-H., 2010. Precise and Accurate Determination of Sm, Nd Concentrations and Nd Isotopic Compositions in Geological Samples by MC-ICP-MS. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 26, 1237–1244. https://doi.org/10.1039/C1JA00001B.Yang Y.-H., Chu Zh. Y., Wu F.-Y., Xia L.-W., Yang J.-H., 2010. Precise and Accurate Determination of Sm, Nd Concentrations and Nd Isotopic Compositions in Geological Samples by MC-ICP-MS. Journal of Analytical Atomic Spectrometry 26, 1237–1244. https://doi.org/10.1039/C1JA00001B.Yarmolyuk V.V., Lykhin D.A., Kozlovsky A.M., Nikiforov A.V., Travin A.V., 2016. Composition, Sources, and Mechanisms of Origin of Rare-Metal Granitoids in the Late Paleozoic Eastern Sayan Zone of Alkaline Magmatism: A Case Study of the Ulan Tolgoi Massif. Petrology 24, 477–496. https://doi.org/10.1134/S0869591116050076.Yarmolyuk V.V., Lykhin D.A., Kozlovsky A.M., Nikiforov A.V., Travin A.V., 2016. Composition, Sources, and Mechanisms of Origin of Rare-Metal Granitoids in the Late Paleozoic Eastern Sayan Zone of Alkaline Magmatism: A Case Study of the Ulan Tolgoi Massif. Petrology 24, 477–496. https://doi.org/10.1134/S0869591116050076.

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