gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2022-13-4-0656gtcrust-1551Research ArticleПАЛЕОГЕОДИНАМИКАPALEOGEODYNAMICSСОСТАВ ШПИНЕЛИДОВ ИЗ ПОЗДНЕПРОТЕРОЗОЙСКИХ УЛЬТРАОСНОВНЫХ ЛАМПРОФИРОВ БОЛЬШЕТАГНИНСКОГО ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАОСНОВНОГО КАРБОНАТИТОВОГО МАССИВА (УРИКСКО-ИЙСКИЙ ГРАБЕН, ВОСТОЧНОЕ ПРИСАЯНЬЕ)COMPOSITION OF SPINEL GROUP MINERALS FROM LATE PROTEROZOIC ULTRAMAFIC LAMPROPHYRES OF THE BOLSHETAGNINSKII ALKALINE ULTRAMAFIC CARBONATITE COMPLEX LOCATED AT THE URIK-IYA GRABEN, EASTERN SAYAN REGIONНугумановаЯ. Н.NugumanovaYa. N.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

ДорошкевичА. Г.DoroshkevichA. G.

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3

670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6а

3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090

6а Sakhyanova St, Ulan-Ude 670047, Republic of Buryatia

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАНРоссияSobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН; Геологический институт им. Н.Л. Добрецова СО РАНРоссияSobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Dobretsov Geological Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202212102022134656656Copyright © Нугуманова Я.Н., Дорошкевич А.Г., 20222022Нугуманова Я.Н., Дорошкевич А.Г.Nugumanova Y.N., Doroshkevich A.G.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/1551

В данной работе приводятся результаты изучения шпинелидов из айликитов Большетагнинского массива Урикско-Ийского грабена, Восточное Присаянье. Целью исследований было определение эволюции состава айликитового расплава и идентификация изученных лампрофиров Большетагнинского массива. Изучены шпинелиды из трех даек Большетагнинского массива, имеющих разный минеральный состав основной массы, но схожие текстурно-структурные особенности (BTG 2/21, TGK 3, BTG 6/21). С помощью электронного микроскопа и микрозонда определено содержание основных элементов и микрокомпонентов в шпинелидах. Все кристаллы шпинелидов зональные, и по составу авторами были выделены следующие типы: хромиты (Chr), алюмохромиты (Al-Chr), хромистые магнетиты (Cr-Mgt), титаномагнетиты (Ti-Mgt), магнетиты (Mgt). Состав шпинелидов из образца BTG 2/21 ультраосновных лампрофиров Большетагнинского массива показывает следующий тренд изменения: хромит→ алюмохромит→ хромистый магнетит→ титаномагнетит→ магнетит. Образец TGK 3 содержит шпинелиды с изменением состава от хромитов к хромистым магнетитам. Хромитовые ядра из образца BTG 6/21 обрастают хромистыми магнетитами, затем титаномагнетитами.

Предполагается, что первичный расплав, из которого кристаллизовались первичные хромиты, для всех изученных образцов был один и тот же. После формирования хромитов из единого расплава (возможно в единой камере) каждая порция расплава переживает свою историю становления, что подтверждается исследованиями шпинелидов.

This paper provides the results on spinel sampled from ailikites of the Bolshetagninskii massif of the East Sayan region. The study aimed to determine the history of formation of ultramafic lamprophyres of the Ziminsky complex. Spinel from three dikes of the Bolshetagninskii massif with different mineral compositions of the groundmass but similar textural and structural features (BTG 2/21, TGK 3, BTG 6/21) was analyzed. The content of the main elements and microcomponents in spinel was determined using electron microscope and microprobe. All spinel crystals are zonal, the following types have been identified with regard to the composition: chromites (Chr), aluminum-chromites (Al-Chr), chromium magnetites (Cr-Mgt), titanomagnetites (Ti-Mgt) and magnetites (Mgt). The composition of spinel from sample BTG 2/21 of ultramafic lamprophyres of the Bolshetagninskii massif shows the following trend: chromite→ aluminum-chromite→ chromium magnetite→ titanomagnetite→ magnetite. Sample TGK 3 contains spinel with compositional change from chromite→ chromium magnetite. Chromite cores from sample BTG 6/21 are overgrown with chromium magnetite, as well as titanomagnetite.

We assume the primary melt, from which the primary chromite crystallized, to be the same for all samples studied. After chromite formed from the same melt and possibly in the same chamber, each melt portion experiences its own history of formation as evidenced by spinel study.

 

шпинелидыкимберлитоподобные породызональные кристаллыайликитызиминский комплексspinelkimberlite-like rockszonal crystalsailikiteZiminsky complexПетрографические исследования проводились за счет средств проектов НИР ИГМ СО РАН (FWZN-2022-2025) и ГИН СО РАН (АААА-А21-121011390002-2), состав шпинелидов изучался за счет средств проекта РНФ 19-17-10004. Авторы работы выражают благодарность сотрудникам лаборатории рентгеноспектральных методов анализа ИГМ СО РАН Е.Н. Нигматуллиной и М.В. Хлестову за высокий профессионализм и помощь в проведении аналитических исследований. Также авторы благодарят И.Р. Прокопьева, М.Н. Крука, И.А. Избродина, Т.А. Радомскую за предоставление образцов пород из даек ультраосновных лампрофиров Большетагнинского массива для проведения исследований шпинелидов.Petrographic studies were supported by research projects of IGM SB RAS (FWZN-2022-2025) and GIN SB RAS (AAAA-A21-121011390002-2), the study of spinel composition was supported by RSF project 19-17-10004.ReferencesБагдасаров Ю.А. Металлогения карбонатитовых комплексов России // Металлогения магматических комплексов внутриплитовых геодинамических обстановок / Ред. Н.В. Межеловский. М.: ГЕОС, 2001. C. 128–506.Bagdasarov Yu.A., 2001. Metallogeny of Carbonatite Complexes of Russia. In: N.V. Mezhelovskiy (Ed.), Metallogeny of Magmatic Complexes of Within-Plate Geodynamic Settings. GEOS, Moscow, p. 128–506 (in Russian)Bosi F., Biagioni C., Pasero M., 2019. Nomenclature and Classification of the Spinel Supergroup. European Journal of Mineralogy 31 (1), 183–192. https://doi.org/10.1127/ejm/2019/0031-2788.Bosi F., Biagioni C., Pasero M., 2019. Nomenclature and Classification of the Spinel Supergroup. European Journal of Mineralogy 31 (1), 183–192. https://doi.org/10.1127/ejm/2019/0031-2788.Chalapathi Rao N.V., Gibson S.A., Pyle D., Dickin A.P., 2004. Petrogenesis of Proterozoic Lamproites and Kimberlites from the Cuddapah Basin and Dharwar Cratons, Southern India. Journal of Petrology 45, 907–948. https://doi.org/10.1093/petrology/egg116.Chalapathi Rao N.V., Gibson S.A., Pyle D., Dickin A.P., 2004. Petrogenesis of Proterozoic Lamproites and Kimberlites from the Cuddapah Basin and Dharwar Cratons, Southern India. Journal of Petrology 45, 907–948. https://doi.org/10.1093/petrology/egg116.Chalapathi Rao N.V., Lehmann B., Mainkar D., Panwar B.K., 2012. Diamond-Facies Chrome Spinel from the Tokapal Kimberlite, Indrāvati Basin, Central India and Its Petrological Significance. Mineralogy and Petrology 105, 121–133. https://doi.org/10.1007/s00710-012-0199-5.Chalapathi Rao N.V., Lehmann B., Mainkar D., Panwar B.K., 2012. Diamond-Facies Chrome Spinel from the Tokapal Kimberlite, Indrāvati Basin, Central India and Its Petrological Significance. Mineralogy and Petrology 105, 121–133. https://doi.org/10.1007/s00710-012-0199-5.Deer W.A., Howie R.A., Zussman J., 2013. An Introduction to the Rock Forming Minerals. The Mineralogical Society, London, 498 p.Deer W.A., Howie R.A., Zussman J., 2013. An Introduction to the Rock Forming Minerals. The Mineralogical Society, London, 498 p.Egorov K.N., Kiselev A.I., Men’shagin Yu.V., Minaeva Yu.A., 2010. Lamproite and Kimberlite of the Sayany Area: Composition, Sources, and Diamond Potential. Doklady Earth Sciences 435, 1670–1675. https://doi.org/10.1134/S1028334X10120251.Egorov K.N., Kiselev A.I., Men’shagin Yu.V., Minaeva Yu.A., 2010. Lamproite and Kimberlite of the Sayany Area: Composition, Sources, and Diamond Potential. Doklady Earth Sciences 435, 1670–1675. https://doi.org/10.1134/S1028334X10120251.Frolov A.A., Lapin A.V., Tolstov A.V., Zinchuk N.N., Belov S.V., Burmistrov A.A., 2005. Carbonatites and Kimberlites (Interrelations, Metallogeny, Forecast). NIA-Priroda, Moscow, 540 p. (in Russian) [Фролов А.А., Лапин А.В., Толстов А.В., Зинчук Н.Н., Белов С.В., Бурмистров А.А. Карбонатиты и кимберлиты (взаимоотношения, минерагения, прогноз). М.: НИА–Природа, 2005. 540 с.].Frolov A.A., Lapin A.V., Tolstov A.V., Zinchuk N.N., Belov S.V., Burmistrov A.A., 2005. Carbonatites and Kimberlites (Interrelations, Metallogeny, Forecast). NIA-Priroda, Moscow, 540 p. (in Russian) [Фролов А.А., Лапин А.В., Толстов А.В., Зинчук Н.Н., Белов С.В., Бурмистров А.А. Карбонатиты и кимберлиты (взаимоотношения, минерагения, прогноз). М.: НИА–Природа, 2005. 540 с.].Gladkochub D.P., Mazukabzov A.M., Stanevich A.M., Donskaya T.V., Motova Z.L., Vanin V.A., 2014. Precambrian Sedimentation in the Urik-Iya Graben, Southern Siberian Craton: Main Stages and Tectonic Settings. Geotectonics 48 (5), 359–370. https://doi.org/10.1134/S0016852114050033.Gladkochub D.P., Mazukabzov A.M., Stanevich A.M., Donskaya T.V., Motova Z.L., Vanin V.A., 2014. Precambrian Sedimentation in the Urik-Iya Graben, Southern Siberian Craton: Main Stages and Tectonic Settings. Geotectonics 48 (5), 359–370. https://doi.org/10.1134/S0016852114050033.Irvine T.N., 1965. Chromian Spinel as a Petrogenetic Indicator. Part I. Theory. Canadian Journal of Earth Sciences 2 (6), 648–672. https://doi.org/10.1139/e65-046.Irvine T.N., 1965. Chromian Spinel as a Petrogenetic Indicator. Part I. Theory. Canadian Journal of Earth Sciences 2 (6), 648–672. https://doi.org/10.1139/e65-046.Kargin A.V., Nosova A.A., Chugaev A.V., Sazonova L.V., Dokuchaev A.Y., Smirnova M.D., Postnikov A.V., Postnikova O.V., Popova L.P., Poshibaev V.V., 2016. Devonian Ultramafic Lamprophyre in the Irkineeva–Chadobets Trough in the Southwest of the Siberian Platform: Age, Composition, and Implications for Diamond Potential Prediction. Geology of Ore Deposits 58 (5), 383–403. https://doi.org/10.1134/S1075701516050068.Kargin A.V., Nosova A.A., Chugaev A.V., Sazonova L.V., Dokuchaev A.Y., Smirnova M.D., Postnikov A.V., Postnikova O.V., Popova L.P., Poshibaev V.V., 2016. Devonian Ultramafic Lamprophyre in the Irkineeva–Chadobets Trough in the Southwest of the Siberian Platform: Age, Composition, and Implications for Diamond Potential Prediction. Geology of Ore Deposits 58 (5), 383–403. https://doi.org/10.1134/S1075701516050068.Mitchell R.H., 1986. Kimberlites: Mineralogy, Geochemistry, and Petrology. Springer, New York, 442 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4899-0568-0.Mitchell R.H., 1986. Kimberlites: Mineralogy, Geochemistry, and Petrology. Springer, New York, 442 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4899-0568-0.Mitchell R.H., 1995. Kimberlites, Orangeites and Related Rocks. Springer, New York, 410 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1993-5.Mitchell R.H., 1995. Kimberlites, Orangeites and Related Rocks. Springer, New York, 410 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-1993-5.Nugumanova Ya., Doroshkevich A., Prokopyev I., Starikova A., 2021. Compositional Variations of Spinels from Ultramafic Lamprophyres of the Chadobets Complex (Siberian Craton, Russia). Minerals 11 (5), 456. https://doi.org/10.3390/min11050456.Nugumanova Ya., Doroshkevich A., Prokopyev I., Starikova A., 2021. Compositional Variations of Spinels from Ultramafic Lamprophyres of the Chadobets Complex (Siberian Craton, Russia). Minerals 11 (5), 456. https://doi.org/10.3390/min11050456.Roeder P.L., Schulze D.J., 2008. Crystallization of Groundmass Spinel in Kimberlite. Journal of Petrology 49 (8), 1473–1495. https://doi.org/10.1093/petrology/egn034.Roeder P.L., Schulze D.J., 2008. Crystallization of Groundmass Spinel in Kimberlite. Journal of Petrology 49 (8), 1473–1495. https://doi.org/10.1093/petrology/egn034.Савельева В.Б., Данилова Ю.В., Базарова Е.П., Данилов Б.С., 2020. Кимберлитоподобные породы Урикско-Ийского грабена, Восточное Присаянье: минеральный состав, геохимия и условия формирования // Геодинамика и тектонофизика. Т. 11. № 4. С. 678–696. https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-4-0500.Savel’eva V.B., Danilova Yu.V., Bazarova E.P., Danilov B.S., 2020. Kimberlite-Like Rocks of the Urik-Iya Graben, Eastern Sayan Region: Mineral Composition, Geochemistry and Formation Conditions. Geodynamics & Tectonophysics 11 (4), 678–696 (in Russian) https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-4-0500.Соболев Н.В. Глубинные включения в кимберлитах и проблема состава верхней мантии. Новосибирск: Наука, 264 с.Sobolev N.V., 1974. Deep-Seated Inclusions in Kimberlites and the Problem of the Composition of the Upper Mantle. Nauka, Novosibirsk, 264 p. (in Russian)Государственная геологическая карта Российской Федерации. Серия Восточно-Саянская. Масштаб 1:200000. Лист N-47-XXIII (Белая Зима): Объяснительная записка. М.: МФ ВСЕГЕИ, 2019. 132 с.State Geological Map of the Russian Federation, 2019. East Sayan Series. Scale 1:200000. Sheet N-47-XXIII (Belaya Zima). Explanatory Note. Moscow Branch of VSEGEI, Moscow, 132 p. (in Russian)Tappe S., Foley S.F., Jenner G.A., Kjarsgaard B.A., 2005. Integrating Ultramafic Lamprophyres into the IUGS Classification of Igneous Rocks: Rationale and Implications. Journal of Petrology 46 (9), 1893–1900. https://doi.org/10.1093/petrology/egi039.Tappe S., Foley S.F., Jenner G.A., Kjarsgaard B.A., 2005. Integrating Ultramafic Lamprophyres into the IUGS Classification of Igneous Rocks: Rationale and Implications. Journal of Petrology 46 (9), 1893–1900. https://doi.org/10.1093/petrology/egi039.Tappe S., Foley S.F., Kjarsgaard B.A., Romer R.L., Heaman L.M., Stracke A., Jenner G.A., 2008. Between Carbonatite and Lamproite-Diamondiferous Torngat Ultramafic Lamprophyres Formed by Carbonate-Fluxed Melting of Cratonic MARIDType Metasomes. Geochimica et Cosmochimica Acta 72 (13), 3258–3286. https://doi.org/10.1016/j.gca.2008.03.008.Tappe S., Foley S.F., Kjarsgaard B.A., Romer R.L., Heaman L.M., Stracke A., Jenner G.A., 2008. Between Carbonatite and Lamproite-Diamondiferous Torngat Ultramafic Lamprophyres Formed by Carbonate-Fluxed Melting of Cratonic MARIDType Metasomes. Geochimica et Cosmochimica Acta 72 (13), 3258–3286. https://doi.org/10.1016/j.gca.2008.03.008.Tappe S., Jenner G.A., Foley S.F., Heaman L., Besserer D., Kjarsgaard B.A., Ryan B., 2004. Torngat Ultramafic Lamprophyres and Their Relation to the North Atlantic Alkaline Province. Lithos 76 (1–4), 491–518. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2004.03.040.Tappe S., Jenner G.A., Foley S.F., Heaman L., Besserer D., Kjarsgaard B.A., Ryan B., 2004. Torngat Ultramafic Lamprophyres and Their Relation to the North Atlantic Alkaline Province. Lithos 76 (1–4), 491–518. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2004.03.040.

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