Научная статья на тему 'ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА КАЛЬЦИТОВ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАМАФИЧЕСКИХ ДАЕК УРИКСКО-ИЙСКОГО ГРАБЕНА'

ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА КАЛЬЦИТОВ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАМАФИЧЕСКИХ ДАЕК УРИКСКО-ИЙСКОГО ГРАБЕНА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
37
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
C-O ИЗОТОПЫ / ДАЙКА / КАРБОНАТ / ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАМАФИЧЕСКИЙ МАГМАТИЗМ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Данилова Ю.В., Савельева В.Б., Базарова Е.П., Данилов Б.С., Пономарчук В.А.

Исследован изотопный состав углерода и кислорода в кальците даек и жил ультрамафических лампрофиров, кимберлита, щелочных слюдяных пикритов Ярминской надинтрузивной зоны и беспироксеновых пикритов, прорывающих породы Большетагнинского карбонатитового массива в пределах Урикско-Ийского грабена (Восточное Присаянье). Данные δ13C (от -6.6 до -3.9 ‰ относительно VPDB) соответствуют представлениям о мантийном происхождении карбонатного вещества даек. Высокие значения δ18O (от +13.9 до +11.8 ‰ относительно VSMOW) свидетельствуют о воздействии дейтерических флюидов (магматические флюиды, отделившиеся от расплавов) на поздней стадии формирования кальцитсодержащих щелочно-ультрамафических пород

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Данилова Ю.В., Савельева В.Б., Базарова Е.П., Данилов Б.С., Пономарчук В.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ISOTOPE COMPOSITION OF CARBON AND OXYGEN IN CALCITES OF ALKALINE ULTRAMAPHIC DYKES WITHIN THE URIK-IYA GRABEN

The isotope composition of carbon and oxygen was studied in calcite of dykes and veins of ultramafic lamprophyres, kimberlite, alkaline mica picrites from the Yarma above-intrusion zone, and pyroxene-free picrites intruding the rocks of the Bolshetagninsky carbonatite massif within the Urik-Iya graben hosted by the East Sayan Mountains. The data on δ13C (from -6.6 to -3.9 ‰ relative to VPDB) disclose the ideas on the mantle origin of the carbonate substance of dykes. High values of δ18O (from +13.9 to +11.8 ‰ relative to VSMOW) suggest the impact of deuteric fluids, i.e. magmatic fluids separated from melts, at later stage of formation of the calcite-bearing alkaline ultramafic rocks.

Текст научной работы на тему «ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА КАЛЬЦИТОВ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАМАФИЧЕСКИХ ДАЕК УРИКСКО-ИЙСКОГО ГРАБЕНА»

GEODYNAMICS & TECTONOPHYSICS

Published by the Institute of the Earth's Crust, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

PALEOGEODYNAMICS

2022 VOLUME 13 ISSUE 4 ARTICLE 0653

ISSN 2078-502X

DOI: 10.5800/GT-2022-13-4-0653

ISOTOPE COMPOSITION OF CARBON AND OXYGEN IN CALCITES OF ALKALINE ULTRAMAPHIC DYKES WITHIN THE URIK-IYA GRABEN

Yu.V. Danilova 1V.B. Savelyeva E.P. Bazarova \ B.S. Danilov V.A. Ponomarchuk 2

1 Institute of the Earth's Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 128 Lermontov St, Irkutsk 664033, Russia

2 Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 3 Academician Koptyug Ave, Novosibirsk 630090, Russia

ABSTRACT. The isotope composition of carbon and oxygen was studied in calcite of dykes and veins of ultramafic lam-prophyres, kimberlite, alkaline mica picrites from the Yarma above-intrusion zone, and pyroxene-free picrites intruding the rocks of the Bolshetagninsky carbonatite massif within the Urik-Iya graben hosted by the East Sayan Mountains. The data on S13C (from -6.6 to -3.9 %o relative to VPDB) disclose the ideas on the mantle origin of the carbonate substance of dykes. High values of S18O (from +13.9 to +11.8 % relative to VSMOW) suggest the impact of deuteric fluids, i.e. magmatic fluids separated from melts, at later stage of formation of the calcite-bearing alkaline ultramafic rocks.

KEYWORDS: C-O isotopes; dyke; carbonate; alkaline ultramafic magmatism

FUNDING: The study was funded by RSF, grant 18-17-00101; Shared Research Facilities "Geodynamics and Geo-chronology", grant 075-15-2021-682.

SHORT COMMUNICATION Received: June 1, 2022

FOR CITATION: Danilova Yu.V., Savelyeva V.B., Bazarova E.P., Danilov B.S., Ponomarchuk V.A., 2022. Isotope Composition of Carbon and Oxygen in Calcites of Alkaline Ultramaphic Dykes within the Urik-Iya Graben. Geodynamics & Tectonophysics 13 (4), 0653. doi:10.5800/ GT-2022-13-4-0653

Correspondence: Yulia V. Danilova, jdan@crust.irk.ru

Revised: August 8, 2022 Accepted: August 24, 2022

ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УГЛЕРОДА И КИСЛОРОДА КАЛЬЦИТОВ ЩЕЛОЧНО-УЛЬТРАМАФИЧЕСКИХ ДАЕК УРИКСКО-ИЙСКОГО ГРАБЕНА

Ю.В. Данилова1, В.Б. Савельева1, Е.П. Базарова1, Б.С. Данилов1, В.А. Пономарчук2

1 Институт земной коры СО РАН, 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128, Россия

2 Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, 630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, Россия

АННОТАЦИЯ. Исследован изотопный состав углерода и кислорода в кальците даек и жил ультрамафических лампрофиров, кимберлита, щелочных слюдяных пикритов Ярминской надинтрузивной зоны и беспироксеновых пикритов, прорывающих породы Большетагнинского карбонатитового массива в пределах Урикско-Ийского грабена (Восточное Присаянье). Данные 513С (от -6.6 до -3.9 %% относительно VPDB) соответствуют представлениям о мантийном происхождении карбонатного вещества даек. Высокие значения 5180 (от +13.9 до +11.8 % относительно VSMOW) свидетельствуют о воздействии дейтерических флюидов (магматические флюиды, отделившиеся от расплавов) на поздней стадии формирования кальцитсодержащих щелочно-ультрамафических пород.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: С-0 изотопы; дайка; карбонат; щелочно-ультрамафический магматизм

ФИНАНСИРОВАНИЕ: Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ, грант №-18-17-00101, ЦКП «Геодинамика и геохронология», грант № 075-15-2021-682.

1. ВВЕДЕНИЕ

Породы дайково-жильных серий мантийного происхождения нередко сопровождают крупные щелоч-но-ультрамафические массивы и охватывают полный набор дифференциатов - от калиевых щелочно-уль-траосновных пород до основных и средних и далее до щелочных гранитов с уникальными остаточными си-ликатно-карбонатными породами и карбонатитами [Kukharenko et al., 1965; Vladykin, 2009]. Дайки щелоч-но-ультрамафического и карбонатного состава встречаются и за пределами массивов, но в пространственной ассоциации с ними. Комплексы даек, включающие пикриты, лампрофиры и карбонатиты, известны во многих регионах и имеют возраст от позднемелового до палеопротерозойского. Изучение мантийных источников, пространственно-временных и геохимических соотношений между этими породами является одной из актуальных проблем магматической петрологии. В частности, важное значение имеет изучение дайковых роев для палеогеодинамических реконструкций, поскольку эти рои являются индикаторами рифтоген-ных процессов [Ernst et al., 2000; Gladkochub et al., 2010; и др.]. В работе рассмотрены данные по изотопному составу C и O дайково-жильных щелочно-ультрамафи-ческих пород в пределах Урикско-Ийского грабена в Восточном Присаянье, на юге Сибирского кратона, с целью получения представления об эволюции щелоч-но-ультрамафических (кимберлитовых) магм при внедрении и последующем изменении.

2. МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛЫ

Изучены дайки и жилы беспироксеновых пикритов, прорывающих породы Большетагнинского ийолит-сиенит-карбонатитового массива, и ультрамафических лампрофиров (айликитов-мелаайликитов), кимберлита

и щелочных слюдяных пикритов в водораздельной части рек Белая Тагна - Ярма и в правом борту р. Ярма и ее притоков.

Определение содержаний породообразующих компонентов и редких элементов в дайках выполнено на оборудовании ЦКП «Геодинамика и геохронология» ИЗК СО РАН (г. Иркутск). Изучение изотопного состава C и O зерен кальцита, отобранных под микроскопом из протолочек дайкового материала, выполнено с помощью масс-спектрометра MAT-253 в непрерывном потоке гелия (CF IRMS). Для пробоподготовки использовался блок Gas Bench II. Температура разложения образцов в безводной H3PO4 составляла 70 °С. Изотопные значения представлены в промилле (%о) в шкале VPDB - для углерода и VSMOW - для кислорода. Калибровка измерений выполнена с использованием международного стандарта NBS-19 со значениями 513CVPDB=+1.95 % и 518OVSMOW=+28.65 %. Погрешность изотопного анализа углерода и кислорода составляла соответственно не более 0.1 и 0.2 %. Работы выполнены в ЦКП МИИ СО РАН (г. Новосибирск).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изученные ультрамафические лампрофиры в соответствии с классификацией [Tappe et al., 2005] представлены айликитами и мелаайликитами. Вкрапленники в них образованы частично серпентинизированным оливином Fo , флогопитом, титаномагнетитом. Основная масса сложена оливином, флогопитом, кальцитом, диопсидом, титан-авгитом, отмечаются керсутит, эги-рин, микроклин, альбит; акцессорные минералы представлены хромшпинелидами, титаномагнетитом, пе-ровскитом, манганильменитом, апатитом и др.

Наиболее близким к кимберлитам группы I [Tappe et al., 2008, 2014; Becker, Le Roex, 2006] минеральным

составом обладают включения (величиной до 20 см) из меланократовой части Бушканайской дайки, слагающей в настоящее время обнажение в несколько метров на р. Ярма. 80-85 % кимберлита составляет серпен-тинизированный оливин; второстепенные минералы представлены хромдиопсидом, хлоритизированным флогопитом, кальцитом, серпентином, хромшпинели-дами, титаномагнетитом, апатитом, андрадитовым гранатом. Мезократовая часть Бушканайской дайки, вмещающей кимберлит, соответствует флогопит-пи-

роксеновому пикриту. Содержание клинопироксена и слюды в образцах сильно варьируется.

Дайки беспироксеновых пикритов установлены только в Большетагнинском ийолит-сиенит-карбона-титовом массиве. Вкрапленники в них представлены зернами нацело серпентинизированного оливина, реже - хлоритизированного флогопита. В основной массе присутствуют серпентин, кальцит, флогопит, монти-челлит, хлорит, тальк, титанистый андрадит, хромшпи-нелиды, апатит, перовскит, гидрогранат.

(а)

45 :

40 : 35 : 30 : 25 : 20 : 15 : 10 : 5 :

Кимберлит^

/

♦ 1 ♦ 2 ▲ 3 О 4 • 5

I Айликит

i ♦ / A4

10 15 20 25 30 35 40 45

SiO, мас. %

(в)

9 8

7 -

6 5

4 -

3

2 00° О 1 -0

^ Ч^Кимберлит

—I*—I—I—I—I—I—I—I—I—I—г

246 KO, мас. %

Т-1-1-1-1-1-1-1-1-1-г

8

10

(д)

100 q

£ 10 О

♦*

♦ •О

о о о

—I-1—I—I—I I I I-

1

Nb/Zr

—I-1-1—I—I—I

10

(б)

(г)

(е)

25 : 20 :

о 15-

га

§10 H

5 -0

10

60 : 50 :

s? 40 :

cj ] га -s 30 -

О

и , " 20:

10 :

0 0

60 :

50 :

40 :

30 :

:

20 : 10 0 ■-

! ^Кимберлит

/

• X

О

I Айликит

\

A è4

Y*? ^ ♦ ♦

15

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

20 25 30 35 40 45 SiO, мас. %

10

20 30 40 CO, мас. %

50

Кимберлит

1 АйликиТТ;

0.0

0.5

1.0

1.5 La/Nb

2.0

2.5

60

3.0

Рис. 1. Вариации петрогенных оксидов (а-г) и соотношения Ce/Y - Nb/Zr (5), Ba/Nb - La/Nb (e) в щелочно-ультрамафических дайках Урикско-Ийского грабена.

1 - айликиты; 2 - доломитизированные айликиты; 3 - мелаайликиты; 4 - беспироксеновые пикриты; 5 - кимберлит и фло-гопит-пироксеновые пикриты. Линии на фрагменте (г): Ca - кальцита, Do - доломита. Поля ультрамафических лампрофиров (айликитов), кимберлитов I и II (оранжеитов) групп выделены по работам [Tappe et al., 2008, 2014; Becker, Le Roex, 2006]. Fig. 1. Variations of petrogenic oxides (а-г) and Ce/Y - Nb/Zr (5), Ba/Nb - La/Nb (e) ratios in alkaline ultramafic dykes of the Urik-Iya graben.

1 - aillikites; 2 - dolomitized aillikites; 3 - mela-aillikites; 4 - pyroxene-free picrites; 5 - kimberlite and phlogopite-pyroxene picrites. The lines in fragment (г): Ca - calcite, Do - dolomite. Fields of ultramafic lamprophyres (aillikites), kimberlites of groups I and II (orangeites) are identified according to [Tappe et al., 2008, 2014; Becker, Le Roex 2006].

0

Таблица 1. Результаты определения 513С и 518О в кальците щелочно-ультрамафических даек Table 1. Results of determination of the 513С and 518О values in calcite from alkaline ultramafic dykes

Порода

Образец

S13C, %o

(VPDB)

S180, %

(VSMOW)

Ярминская надинтрузивная (жильная) зона

26/18 -5.6 13.7

Айликиты 53-06/18 70/18 -4.7 -5.1 13.9 13.4

97/18 -4.0 12.2

Мелаайликит 531-06/18 -4.6 12.9

Кимберлит 51/18 -5.3 12.8

Большетагнинский карбонатитовый массив

Беспироксеновый пикрит, центр дайки, прорывающей карбонатит 132/19 -6.6 12.1

Беспироксеновый пикрит, эндоконтактовая зона дайки на контакте с карбонатитом 114/19 -3.9 11.8

Особенности химического состава пород. По содержанию петрогенных окислов изученные породы относятся к щелочно-ультрамафическому ряду с преобладанием K над Na. В целом породы характеризуются низким содержанием SiO2 и высоким - СаО; беспиро-ксеновые пикриты и кимберлит содержат повышенное количество MgO, а айликиты и мелаайликиты - TiO2 и K2O (рис. 1, а-в).

На диаграммах MgO - SiO2 и CaO - SiO2 точки айли-китов, мелаайликитов, кимберлита и пикритов попадают в область перекрытия полей ультрамафических лампрофиров и кимберлитов группы I, тогда как на диаграммах TiO2 - K2O и Ba/Nb - La/Nb точки пикри-тов и кимберлита располагаются обособленно от точек айликитов и мелаайликитов, в поле кимберлитов (рис. 1, а-в, е). Соотношение CaO - CO2 (рис. 1, г) указывает на преимущественное вхождение СаО в лампрофи-рах в состав кальцита и постмагматического доломита, тогда как в пикритах концентраторами Са выступают в значительной мере, наряду с кальцитом, силикатные минералы (диопсид, монтичеллит, андрадит). На диаграмме Ce/Y - Nb/Zr беспироксеновые пикриты обособляются от ультрамафических лампрофиров, кимберлита и флогопит-пироксеновых пикритов (рис. 1, д). Соотношение Ba/Nb - La/Nb (рис. 1, e) показывает, что точки пикритов в основном находятся в поле кимберлитов группы I, а точки айликитов и мелаайликитов отражают большой разброс значений, попадая в поле ультрамафических лампрофиров, в область перекрытия и за пределы выделяемых полей [Tappe et al., 2008, 2014; Becker, Le Roex, 2006].

Изотопный состав углерода и кислорода кальцитов. Значения 513С в кальците, отобранном из даек и жил беспироксеновых пикритов Большетагнинского массива, ультрамафических лампрофиров, щелочных слюдяных пикритов и кимберлита Ярминской над-интрузивной зоны, составляют от -3.9 до -6.6 %о. Такие значения полностью отвечают составу углерода большинства карбонатов кимберлитов и находятся в

пределах поля изотопного состава карбонатов мантии [Deines, 2002; Demeny et al., 1998; Giuliani et al., 2014; и др.]. В то же время кальцит даек демонстрирует повышенные значения 518О - от +11.8 до +13.9 %о по сравнению с мантийным карбонатом (табл. 1). Наиболее близкие к мантийному карбонату значения 513С -3.9 % и 518О +11.8 % отмечаются в беспироксеновом пикри-те из эндоконтактовой зоны дайки на контакте с кар-бонатитом Большетагнинского массива.

4. ОБСУЖДЕНИЕ

На диаграмме (рис. 2) показан ожидаемый изотопный состав C и O первично-магматических карбонатов («мантийный карбонатный бокс») и модифицированные изотопные составы, отражающие син- и постмагматические процессы [Demeny et al., 1998; Wilson et al., 2007; Giuliani et al., 2014; и др.]. Кроме собственных результатов, на диаграмму вынесены данные изотопного состава 513С и 518О для карбонатных минералов айликитов, карбонатитов Белозиминского, Больше-тагнинского и Среднезиминского массивов, которые демонстрируют две группы точек [Vladykin et al., 2004; Doroshkevich et al., 2016; Ponomarchuk et al., 2022]. Первая группа сосредоточена в «мантийном карбонатном боксе». Вторая группа образует тренд точек, отражающий изменения изотопного состава кислорода и в меньшей степени - углерода. Максимальное отклонение от мантийных значений 513С и 518О показывают образцы карбонатитов Большетагнинского массива.

Изотопный состав углерода в кальците всех исследованных образцов дайково-жильного комплекса сохраняет значения 513С, близкие к таковым в первично-магматических карбонатах щелочно-карбонатито-вых массивов Урикско-Ийского грабена и во многих других ультрамафических лампрофирах, кимберлитах, карбонатитах [Vladykin et al., 2004; Doroshkevich et al., 2016; Demeny et al., 1998; Giuliani et al., 2014; Ponomarchuk et al., 2022]. Наибольший разброс значений 513С отмечен между двумя образцами Большетагнинского

массива: центром дайки беспироксенового пикрита (513С=-6.6 %%) и эндоконтактовой зоной дайки на контакте с кальцитовым карбонатитом (513С=-3.9 %). Вариации 513С от -6.6 до -3.9 % в кальците из эндоконтактовой зоны жилы, залегающей среди доломит-анкеритовых карбонатитов, вероятнее всего, обусловлены реакциями изотопного обмена при повышенных температурах между карбонатом пикритового расплава и карбонатитом в период становления Большетаг-нинского массива.

В то же время кальцит щелочно-ультрамафических даек обогащен 180 по сравнению с карбонатом мантийного бокса, Белозиминского и Среднезиминского массивов. Точки изотопного состава кальцита из даек и жил Ярминской зоны располагаются вдоль горизонтальной оси 518О, на значительном удалении от точек кальцитов из карбонатитов и айликитов Белозимин-ского комплекса. Свой вклад в изотопный состав кислорода могут вносить многие факторы: метасомати-ческий флюид с высоким потенциалом Н2О и СО2 в позднемагматическую стадию; обогащение водорастворимыми минералами, такими как карбонаты щелочных металлов и хлориды [Kamenetsky М.В. et а1., 2004; Kamenetsky У.Б. et а1., 2007]; реагирование расплава с ксеногенным материалом вмещающих пород;

влияние грунтовых вод или выветривание [Keller, Hoefs, 1995]. На син- и постмагматической стадии эволюции кимберлитов и карбонатитов, согласно представлениям [Wilson et al., 2007; Giuliani et al., 2014], изотопные составы С и О в карбонатах существенно зависят от отношения СО2/Н2О. Модельные расчеты [Wilson et al., 2007] показывают, что 518O в пределах от +6 до +9 %о соответствует их формированию в кимберлитовом расплаве при температуре более 750 °С, а кальциты с более высоким 518O - от +9 до +14 % - сформировались при участии дейтерических (магматических охлажденных) флюидов на поздней стадии при субсолидусных температурах (500-100 °С). Таким образом, повышенные 518O всегда сопряжены со снижением температуры формирования пород. В изученных нами образцах постмагматическое гидротермальное изменение низкотемпературными флюидами подтверждено серпентини-зацией и отчасти - хлоритизацией.

Изотопный состав кислорода в кальците даек Боль-шетагнинского массива характеризуется менее выраженным смещением точек вправо относительно мантийного карбонатного бокса. Образование этого кальцита также можно связать с субсолидусными температурами чуть ниже 500 °С. Однако карбонаты Боль-шетагнинского массива и беспироксеновый пикрит, в

Ô,sovsmow(%o)

Рис. 2. Диаграмма S13CVPDB - 518OVSMOW для карбонатов щелочно-ультрамафических пород и карбонатитов на основе работ [Giuliani et al., 2014; Tappe et al., 2006] с дополнениями авторов.

Розовое поле - кальцит щелочно-ультрамафических даек: 1 - Ярминской зоны, 2 - Большетагнинского массива, 3 - кальцит ай-ликитов Белозиминского массива [Ponomarthuk et al., 2022]. Карбонаты массивов: 4 - Белозиминского, 5 - Большетагнинского, 6 - Среднезиминского по [Vladykin et al., 2004]. Карбонаты Белозиминского массива: 7- кальцит, 8 - доломит, 9 - анкерит по [Doroshkevich et al., 2016].

Fig. 2. Diagram S13CVPDB - 518OVSMOW for carbonates of alkaline ultramafic rocks and carbonatites based on [Giuliani et al., 2014; Tappe et al., 2006] with modifications.

Pink field - calcite of alkaline ultramafic dikes: 1 - Yarma zone, 2 - Bolshetagninsky massif, 3 - calcite from aillikites of the Beloziminsky massif, after [Ponomarthuk et al., 2022]. Carbonates of massifs: 4 - Beloziminsky, 5 - Bolshetagninsky, 6 - Sredneziminsky, after [Vladykin et al., 2004]. Carbonates of the Beloziminsky massif: 7- calcite, 8 - dolomite, 9 - ankerite, after [Doroshkevich et al., 2016].

отличие от лампрофиров и кимберлитов Ярминской зоны, обогащены 13С, из-за чего точки изотопных составов этих образцов на диаграмме направлены в сторону высокотемпературного фракционирования углерода мантийных карбонатов [Tappe et al., 2006]. Тренд высокотемпературного фракционирования совпадает с трендом контаминации осадочными карбонатами [Giuliani et al., 2014]. Чтобы выяснить, какой из факторов оказывает большее влияние на изотопный состав углерода в карбонате даек, требуются дополнительные исследования.

Имеющиеся изотопно-геохимические данные, полученные для даек со значениями eNd(T) от +2.9 до +4.5 [Savelyeva et al., 2022], указывают на то, что жильные тела беспироксеновых пикритов Большетагнин-ского массива и дайки ультрамафических лампрофи-ров, кимберлита, щелочных слюдяных пикритов Яр-минской зоны образовались из единого мантийного источника, близкого по изотопным характеристикам к источнику OIB. В то же время варьирующиеся отношения (87Sr/86Sr)t от 0.7025 до 0.7059 указывают на неоднородность изотопного состава мантийного источника или разную степень контаминации мантийных расплавов материалом верхней континентальной коры. Анализ данных предыдущих исследований (кимберлитов, ультрамафических лампрофиров, карбонатитов) и наши данные 513С и 518О щелочно-ультрамафических даек показали, что мантийные карбонаты не сохраняют высокотемпературный первично-магматический изотопный состав кислорода, но более устойчивы в отношении изотопов углерода. Обогащение 18O связано с участием дейтерических магматических флюидов, отделившихся от расплавов на син- и постмагматической стадии формирования, и сопряжено со снижением температуры формирования кальцитов. Не исключены и другие сценарии, способные привести к обогащению 18O, как, например, контаминация мантийных расплавов коровыми породами или флюидами. Однако вблизи выходов щелочно-ультрамафиче-ских даек вмещающие породы, богатые карбонатом, не обнаружены.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования изотопного состава кальцита в кимберлите, флогопит-пироксеновых пикритах, ультрамафических лампрофирах Ярминской надинтрузивной (жильной) зоны и в беспироксеновых пикритах Боль-шетагнинского карбонатитового массива выявили достаточно однородные значения 513C, соответствующие мантийному источнику и близкие к таковым в породах щелочно-карбонатитовых массивов Урикско-Ий-ского грабена. В то же время кислород кальцита из пород дайково-жильного комплекса характеризуется более высокими значениями 518O по сравнению с карбонатами щелочно-карбонатитовых массивов, что отражает высокую степень изменения карбоната даек в постмагматическую стадию при участии дейтериче-ских флюидов.

6. БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают искреннюю признательность рецензентам, замечания которых способствовали существенному улучшению качества статьи.

7. ЗАЯВЛЕННЫЙ ВКЛАД АВТОРОВ / CONTRIBUTION OF THE AUTHORS

Все авторы внесли эквивалентный вклад в подготовку публикации.

The authors contributed equally to this article.

8. КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ / CONFLICT OF INTERESTS

Авторы заявляют об отсутствии у них конфликта интересов. Все авторы прочитали рукопись и согласны с опубликованной версией.

The authors have no conflicts of interest to declare. All authors have read and agreed to the published version of

the manuscript.

9. ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES

Becker M., Le Roex A.P., 2006. Geochemistry of South African on- and off-Craton, Group I and Group II Kimberlites: Petrogenesis and Source Region Evolution. Journal of Petrology 47 (4), 673-703. http://doi.org/10.1093/petrology/ egi089.

Deines P., 2002. The Carbon Isotope Geochemistry of Mantle Xenoliths. Earth-Science Reviews 58 (3-4), 247-278. https://doi.org/10.1016/S0012-8252(02)00064-8.

Demeny A., Ahijado A., Casillas R., Vennemann T.W., 1998. Crustal Contamination and Fluid/Rock Interaction in the Carbonatites of Fuerteventura (Canary Islands, Spain): a C, O, H Isotope Study. Lithos 44 (3-4), 101-115. https://doi. org/10.1016/s0024-4937(98)00050-4.

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. https://doi.org/10.10 16/j.jseaes.2015.11.011.

Ernst R.E., Buchan K.L., Hamilton M.A., Okrugin A.V., Tomshin M.D., 2000. Integrated Paleomagnetism and U-Pb Geochronology of Mafic Dikes of the Eastern Anabar Shield Region, Siberia: Implications for Mesoproterozoic Paleo-latitude of Siberia and Comparison with Laurentia. The Journal of Geology 108 (4), 381-401. https://doi.org/10.1086/ 314413.

Giuliani A., Phillips D., Kamenetsky V.S., Fiorentini M.L., Farquhar J., Kendrick M.A., 2014. Stable Isotope (C, O, S) Compositions of Volatile-Rich Minerals in Kimberlites: A Review. Chemical Geology 374-375, 61-83. http://doi.org/ 10.1016/j.chemgeo.2014.03.003.

Gladkochub D.P., Pisarevsky S.A., Donskaya TV., Ernst R.E., Wingate M.T., Soderlund U., Mazukabzov A.M., Sklyarov E.V., Hamilton M.A., Hanes J.A., 2010. Proterozoic Mafic Magma-tism in Siberian Craton: An Overview and Implications for Paleocontinental Reconstruction. Precambrian Research

183 (3), 660-668. https://doi.Org/10.1016/j.precamres. 2010.02.023.

Kamenetsky M.B., Sobolev A.V., Kamenetsky V.S., Maas R., Danyushevsky L.V., Thomas R., Pokhilenko N.P., Sobolev N.V., 2004. Kimberlite Melts Rich in Alkali Chlorides and Carbonates: A Potent Metasomatic Agent in the Mantle. Geology 32 (10), 845-848. https://doi.org/10.1130/G20821.1.

Kamenetsky V.S., Kamenetsky M.B., Sharygin V.V., Faure K., Golovin A.V., 2007. Chloride and Carbonate Immiscible Liquids at the Closure of the Kimberlite Magma Evolution (Udachnaya-East Kimberlite, Siberia). Chemical Geology 237 (3-4), 384-400. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo. 2006.07.010.

Keller J., Hoefs J., 1995. Stable Isotopes Characteristics of Recent Natrocarbonatites from Oldoinyo Lengai. In: Bell K., Keller J. (Eds), Carbonatite Volcanism. Springer, Berlin, Heidelberg, p. 113-123. https://doi.org/10.1007/978-3-642-79182-6_9.

Kukharenko A.A., Orlova M.P., Bulakh A.G., Bagdasarov E.A., Rimskaya-Korsakova O.M., Nefedov E.I., Il'inskiy G.A., Ser-geev A.S., Abakumova N.B., 1965. Caledonian Complex of Ultrabasic, Alkaline Rocks and Carbonatites of the Kola Peninsula and North Karelia. Nedra, Moscow, 772 p. (in Russian) [Кухаренко А.А., Орлова М.П., Булах А.Г., Багда-саров Э.А., Римская-Корсакова О.М., Нефедов Е.И., Ильинский Г.А., Сергеев А.С., Абакумова Н.Б. Каледонский комплекс ультраосновных, щелочных пород и карбо-натитов Кольского полуострова и Северной Карелии. М.: Недра, 1965. 772 с.].

Ponomarchuk V., Zhmodik S., Ashchepkov I., Belyanin D., Kiseleva O., Pyryaev A., 2022. The C and O Isotopes in Cal-cites from Aillikites and Carbonatites of the Beloziminsky and Tomtor Massifs (Siberia, Russia). In: Proceedings of the EGU General Assembly Conference Abstracts (April 19-30, 2021). EGU21-12681. https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-12681.

Savelyeva V.B., Danilova Yu.V., Letnikov F.A., Demonte-rova E.I., Yudin D.S., Bazarova E.P., Danilov B.S., Sharygin I.S., 2022. Age and Melt Sources of Ultramafic Dykes and Rocks of the Bolshetagninskii Alkaline Carbonatite Massif (Urik-Iya Graben, SW Margin of the Siberian Craton). Doklady Earth Sciences 505, 452-458. https://doi.org/10.1134/S1 028334X22070169.

Tappe S., Foley S.F, Jenner GA, Heaman L.M., Kjarsgaard BA, 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., 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/10.10 93/petrology/egi039.

Tappe S., Foley S.F, Kjarsgaard BA, Romer R.L., Heaman L.M., Stracke A., Jenner G.A., 2008. Between Carbonatite and Lam-proite-Diamondiferous Torngat Ultramafic Lamprophyres Formed by Carbonate-Fluxed Melting of Cratonic MARID-Type Metasomes. Geochimica et Cosmochimica Acta 72 (13), 3258-3286. http://doi.org/10.1016/j.gca.2008.03.008.

Tappe S., Kjarsgaard B.A., Kurszlaukis S., Nowell G.M., Phillips D., 2014. Petrology and Nd-Hf Isotope Geochemistry of the Neoproterozoic Amon Kimberlite Sills, Baffin Island (Canada): Evidence for Deep Mantle Magmatic Activity Linked to Supercontinent Cycles. Journal ofPetrology 55 (10), 2003-2042. http://doi.org/10.1093/petrology/egu048.

Vladykin N.V., 2009. Potassium Alkaline Lamproite-Car-bonatite Complexes: Petrology, Genesis, and Ore Reserves. Russian Geology and Geophysics. 50 (12), 1119-1128. https:// doi.org/10.1016/j.rgg.2009.11.010.

Vladykin N.V., Morikiyo T., Miyazaki T., Tsypukova S.S., 2004. Geochemistry of Carbon and Oxygen Isotopes in Carbonatites of Siberia and Mongolia and Some Geodynamic Consequences. In: Deep-Seated Magmatism, Its Sources, and Their Relation with Plume Processes. Proceedings of the IV International Seminar. Publishing House of IG SB RAS, Irkutsk, p. 89-106 (in Russian) [Владыкин Н.В., Мо-рикие Т., Миядзаки Т, Цыпукова С.С. Геохимия изотопов углерода и кислорода карбонатитов Сибири и Монголии и некоторые геодинамические следствия // Глубинный магматизм, его источники и их связь с плюмо-выми процессами: Труды IV международного семинара. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2004. С. 89-106].

Wilson M.R., Kjarsgaard B.A., Taylor B., 2007. Stable Isotope Composition of Magmatic and Deuteric Carbonate Phases in Hypabyssal Kimberlite, Lac de Gras Field, Northwest Territories, Canada. Chemical Geology 242 (3-4), 435454. http://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.05.002.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.