Мощность и термальное состояние литосферной мантии под трубкой юбилейная (Алакит-Мархинское кимберлитовое поле, Сибирский кратон)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе представлены результаты исследования химического состава ксенокристаллов хромдиопсида из концентрата тяжёлой фракции кимберлитов трубки Юбилейная. Реконструкция мантийной палеогеотермы выполнена с использованием мономинеральной клинопироксеновой геотермобарометрии и программы FITPLOT. Установлено, что палеогеотерма соответствует поверхностному тепловому потоку 34.8 мВт/м2. Мощность литосферы в период кимберлитового магматизма под трубкой Юбилейная оценивается в 230 км с интервалом “алмазного окна” около 105 км (от 125 до 230 км). Для того чтобы сравнить палеогеотерму, мощности литосферы и “алмазного окна” под трубками Юбилейная и Удачная была реконструирована мантийная палеогеотерма под трубкой Удачная. Полученные значения теплового потока, мощности литосферы и “алмазного окна” под трубкой Удачная составляют 34.7 мВт/м2, 233 км и 108 км, соответственно. Однако алмазоносность трубки Юбилейная в два раза ниже алмазоносности кимберлитов трубки Удачная. Следовательно, разница в алмазоносности может быть связана не только с мощностью опробуемой литосферы и “алмазного окна”, но также и с другими петрологическими параметрами, такими как степень проявления алмазо-генерирующего и алмазо-деструктивного метасоматоза.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Милаушкин

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук; АК АЛРОСА (ПАО)

Автор, ответственный за переписку.
Email: milaushkinmv@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

В. Г. Мальковец

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук; АК АЛРОСА (ПАО)

Email: milaushkinmv@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

А. А. Гибшер

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук; АК АЛРОСА (ПАО)

Email: milaushkinmv@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

А. М. Дымшиц

Институт земной коры Сибирского отделения Российской Академии наук; Геологический институт Кольского Научного Центра Российской Академии наук

Email: milaushkinmv@igm.nsc.ru
Россия, Иркутск; Апатиты

И. В. Яковлев

АК АЛРОСА (ПАО)

Email: milaushkinmv@igm.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Н. П. Похиленко

Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: milaushkinmv@igm.nsc.ru

академик РАН

Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Розен О. М., Манаков А. В., Суворов В. Д. Коллизионная система северо-востока Сибирского кратона и проблема алмазоносного литосферного киля //Геотектоника. 2005. № 6. С. 42–67.
  2. Костровицкий С. И. и др. Атлас коренных месторождений алмазов Якутской кимберлитовой провинции. 2015.
  3. Lepekhina E. et al. SHRIMP U-Pb zircon ages of Yakutian kimberlite pipes / International Kimberlite Conference: Extended Abstracts. 2008. V. 9.
  4. Харькив А. Д., Зинчук Н. Н., Крючков А. И. Коренные месторождения алмазов мира. 1998.
  5. https://www.rudmet.ru/media/docs/3_20_diamond.pdf
  6. Nimis P., Taylor W. Single Clinopyroxene Thermobarometry for Garnet Peridotites. Part I. Calibration and Testing of a Cr-in-Cpx Barometer and an Enstatite-in-Cpx Thermometer // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2000. V. 139. P. 541–554.
  7. Ziberna L. et al. Error sources in single-clinopyroxene thermobarometry and a mantle geotherm for the Novinka kimberlite, Yakutia // American Mineralogist. 2016. V. 101. № 10. P. 2222–2232.
  8. Griffin W. L. et al. The Siberian lithosphere traverse: mantle terranes and the assembly of the Siberian Craton // Tectonophysics. 1999. V. 310. № 1–4. С. 1–35.
  9. Ryan C. G., Griffin W. L., Pearson N. J. Garnet geotherms: Pressure‐temperature data from Cr‐pyrope garnet xenocrysts in volcanic rocks // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 1996. V. 101. № B3. P. 5611–5625.
  10. Mather K. A. et al. Constraints on the depth and thermal history of cratonic lithosphere from peridotite xenoliths, xenocrysts and seismology // Lithos. 2011. V. 125. №. 1–2. P. 729–742.
  11. Манаков А. В. Особенности строения литосферы Якутской кимберлитовой провинции. 1999.
  12. Розен О. М., Соловьев А. В., Журавлев Д. З. Термическая эволюция северо-востока Сибирской платформы в свете датирования керна глубинного бурения по трекам деления апатита // Известия. Физика твердой Земли. 2009. Т. 45. С. 914–931.
  13. Ramsay R. R., Tompkins L. A. The geology, heavy mineral concentrate mineralogy, and diamond propectivity of the Boa Esperanca and Cana Verde pipes, Corrego D'anta, Minas Gerais, Brasil / The geology, heavy mineral concentrate mineralogy, and diamond propectivity of the Boa Esperanca and Cana Verde pipes, Corrego D'anta, Minas Gerais, Brasil: Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (Special Publication), 1994. P. 329–345.
  14. Тычков Н. С. и др. Мезозойская литосферная оболочка северо-востока Сибирского кратона (по включениям в кимберлитах) // Геология и геофизика. 2018. Т. 59. № 10. С. 1254–1270.
  15. Liu Z. et al. Thermal and compositional anomalies in a detailed xenolith-based lithospheric mantle profile of the Siberian craton and the origin of seismic midlithosphere discontinuities // Geology. 2022. V. 50. № 8. P. 891–896.
  16. Ionov D. A., Doucet L. S., Ashchepkov I. V. Composition of the lithospheric mantle in the Siberian craton: new constraints from fresh peridotites in the Udachnaya-East kimberlite // Journal of petrology. 2010. V. 51. № 11. P. 2177–2210.
  17. Doucet L. S., Ionov D. A., Golovin A. V. The origin of coarse garnet peridotites in cratonic lithosphere: new data on xenoliths from the Udachnaya kimberlite, central Siberia // Contributions to Mineralogy and Petrology. 2013. V. 165. P. 1225–1242.
  18. Malkovets V. G. et al. Diamond, subcalcic garnet, and mantle metasomatism: Kimberlite sampling patterns define the link // Geology. 2007. V. 35. № 4. P. 339–342.
  19. Hasterok D., Chapman D. S. Heat production and geotherms for the continental lithosphere // Earth and Planetary Science Letters. 2011. V. 307. № 1–2. P. 59–70.
  20. Kennedy C. S., Kennedy G. C. The equilibrium boundary between graphite and diamond // Journal of Geophysical Research. 1976. V. 81. № 14. P. 2467–2470.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. А – Схематическая карта Сибирского кратона [1] с изменениями; 1 – границы кратона, 2 – границы тектонических провинций, 3 – местоположение Алакит-Мархинского кимберлитового поля (АМКП) в пределах кратона. Б – Схема расположения кимберлитовых тел в АМКП [2]; 1 – коренные месторождения алмазов, 2 – реки, 3 – контур АМКП

Скачать (498KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дискриминационная диаграмма Cr2O3–Al2O3 [14] и состав изученных клинопироксенов из трубки Юбилейная. 1 – хромдиопсиды, которые не прошли отбор по фильтрам [7, 8] (111 зёрен) а также хромдиопсиды из поля эклогитов, мегакристов и связанных с ними клинопироксенов (13 зёрен) и хромдиопсиды из поля шпинелевых перидотитов и внекратонных гранатовых перидотитов (12 зёрен). 2 – высокотемпературные хромдиопсиды со значениями T > 1200 °С (32 зерна) (см. рис. 3 А), 3 – хромдиопсиды со значениями T от 700 до 1200 °С (23 зерна), 4 – низкотемпературные хромдиопсиды со значениями Р < 30 кбар (8 зёрен)

Скачать (181KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Реконструированная палеогеотерма под трубкой Юбилейная. А – палеогеотерма реконструированная по 63 хромдиопсидам, тепловой поток 35.5 мВт/м2, мощность литосферы 218 км, мощность “алмазного окна” 93 км; Б – палеогеотерма реконструированная по 23 хромдиопсидам, тепловой поток 34/8 мВт/м2, мощность литосферы 230 км, мощность “алмазного окна” 105 км. Мощность “алмазного окна” по “Y-краю” [9] – 65 км (А) и 75 км (Б). Пунктирные линии – погрешность реконструкции геотермы. 1 – низкотемпературные хромдиопсиды со значениями Р < 30 кбар (8 зёрен), 2 – хромдиопсиды со значениями T от 700 до 1200 °С (23 зерна), 3 – высокотемпературные хромдиопсиды со значениями T >1200 °С (32 зерна). Красная пунктирная линия – распространённость хромдиопсидов по глубине

Скачать (381KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Реконструированная палеогеотерма под трубкой Удачная (Далдынское поле). PT-оценки из [16]. Красные кружки – переходные и катаклазированные перидотиты, зелёные кружки – крупнозернистые перидотиты. Красная сплошная линия – палеогеотерма, реконструированная по хромдиопсидам из переходных, катаклазированных и крупнозернистых перидотитов. Тепловой поток – 35.1 мВт/м2, мощность литосферы 224 км, мощность “алмазного окна” 99 км. Зелёная сплошная линия – палеогеотерма реконструированная по хромдиопсидам только из крупнозернистых перидотитов. Тепловой поток – 34.7 мВт/м2, мощность литосферы 233 км, мощность “алмазного окна” 108 км, мощность “алмазного окна”, определённая по “Y-краю” в гранатах, согласно [9], составляет 70 км. Красная и зелёная пунктирные линии – граница астеносфера-литосфера. Чёрная пунктирная линия – распространённость клинопироксенов по глубине. Модельные кондуктивные геотермы из [20]

Скачать (220KB)
Метаданные
6. Дополнительные материалы
Скачать (136KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025