SIMS SHRIMP U-Pb
датирование перовскитов из кимберлитов Верхнемунского поля Сибирской платформы
Лепехина Е. Н., Ротман А. Я.*,
Антонов А. В., Сергеев С. А.
ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург
*ЯНИГП ЦНИГРИ АК ╚АЛРОСА╩,
Мирный
Для установления
изотопного возраста кимберлитов применяются различные радиологические методы в
зависимости от наличия в них того или иного минерала-геохронометра (Allsopp et al, 1986, Брахфогель и др.,
1997). Из-за высокой степени измененности кимберлитов часто бывает невозможно
использовать Rb-Sr метод датирования.
Считается, что наиболее корректен уран-свинцовый изотопный геохронометр,
который работает на основании соотношений концентраций материнских и дочерних изотопов,
носителями которых в кимберлитах являются циркон и перовскит. Генезис так
называемых ╚кимберлитовых цирконов╩ является дискуссионным. За кимберлитовые
цирконы часто принимают цирконы из нижнекоровых ксенолитов, возраст которых
оказывается значительно древнее. Перовскит же (Ca,Ce,Na,Th,U)1(Ti,Nb,Ta,Fe)1O3 входит в состав основной
связующей массы кимберлита, и, в отличии от цирконов, однозначно фиксирует
время внедрения кимберлитовой трубки.
Нами была
разработана и применена впервые в России методика датирования перовскита U-Pb
методом на прецизионном вторично-ионном микрозонде высокого разрешения
SHRIMP-II (Центр Изотопных Исследований, ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург). Мы изучили
20 зерен перовскита из двух аншлифов из кимберлитовых трубок Поисковая и
Новинка Верхнемунского поля Сибирской платформы.
Верхнемунское
поле входит в состав южных полей Якутской алмазоносной провинции и расположено
в бассейне верхнего течения р. Муна и ее правого притока р. Улаах-Муна. Обычно
возраст кимберлитов данного поля принимается как среднепалеозойский (D3-C1) на том основании, что
кимберлиты рвут терригенные и осадочные морские породы нижнегопалеозоя, а в
трубках не обнаружены ксенолиты траппов. Возраст кимберлитов Верхнемунского
поля, полученный по U-Pb датированию цирконов
методом треков, составляет (Кривонос, 1997). Трубочные и дайковые тела Верхнемунского
поля сложены преимущественно массивными, реже брекчиевыми и автолитсодержащими
разновидностями кимберлитов.
Нами были
изучены наименее измененные вторичными процессами образцы массивных кимберлитов
из трубок Поисковая и Новинка. Микрокристаллические оксидные минералы основной
массы представлены хромшпинелидом (~30-40 вес.% Cr2O3), перовскитом,
титаномагнетитом и ильменитом. Отличительной особенностью изученных кимберлитов
является высокое и преобладающее над другими оксидами содержание перовскита в основной
массе (~ 10-15 об. %). Перовскит образует зерна неправильной формы размером до
150 микрон, неравномерно распределенные в серпентин-кальцитовом мезостазисе.
Также перовскит входит в состав реакционных оболочек вокруг хромшпинелидов и
оливина. В свою очередь вокруг перовскита развиваются каймы титаномагнетита с
вкраплениями ильменита. Химический состав перовскита близок к идеальному (CaTiO3) с незначительной примесью Ce2O3 (до 3 вес. % в центральных
частях зерен и 1 вес % в краевых).
В качестве стандарта
для SIMS U-Pb датирования мы использовали
перовскит из скарна Тажерановского комплекса. Возраст этого перовскита, определенный нами
классическим ID-TIMS методом, составил 458╠5 млн
лет и в пределах ошибки совпал с датировками, полученными в других лабораториях
(Кини П.Д. и др., 1997).
Для получения значений U-Pb возраста перовскитов нескорректированные на обыкновенный свинец измеренные
отношения 207Pb/206Pb и 238U/206Pb были нанесены на диаграммы с
конкордией в координатах Тера-Вассербурга. В предположении о конкордантности U-Pb системы перовскита строилась линия
смешения между радиогенной и обыкновенной компонентами. Пересечение этой линии с осью ординат соответствует
отношению 207Pb/206Pb в обыкновенном свинце.
В нашем
случае это отношение задавалось значением 207Pb/206Pb=0.836, что соответствует составу современного
обыкновенного свинца. Нижнее пересечение с конкордией определяет возраст перовскитов.
U-Pb возраст перовскита из трубки
Новинка составил 355╠11 млн лет, из трубки Поисковая 359╠14 Ma.
Датирование
кимберлитов ВерхнеМунского поля по
перовскиту U-РЬ методом, выполненное с помощью SHRIMP-II,
подтвердило их среднепалеозойский возраст. Полученные результаты демонстрируют
состоятельность метода, открывают перспективы датирования им щелочно-ультраосновных
пород и могут быть использованы при решении прогнозно-поисковых задач
алмазной геологии.
Allsopp
H.L. et al. A summary of radiometric dating methods applicable to kimberlites and
related rocks // Geological
Society of Australia Special Publication 1986.14. 343√357.
Брахфогель Ф.Ф., Зайцев А.И., Шамшина Э.А. Возраст кимберлитовых
магматитов √ основа прогнозирования алмазоносности территорий // Отечественная
геология. 1997. ╧9.
Кривонос В.Ф.
Относительный и абсолютный возраст кимберлитов // Отечественная геология. 1997.
╧ 1.
Кини П.Д. и др. Определение U-Pb возрастов перовскитов из
якутских кимберлитов ионно-ионным масс-спектрометрическим (SHRIMP)
методом // Геология и геофизика. 1997. Т. 38. ╧ 1. Сс. 91-99.
Рис. 1.Микрофотография аншлифа кимберлита в обратно
рассеянных электронах (BSE)(CamScan MX
2500).
Рис. 2. Диаграмма с
конкордией для перовскитов.