Lu-Hf isotope systematization of relict zircons from restitogenic ultramafic rocks of Shaman massif (East Transbaikalia)

Abstract

В работе представлены результаты исследования по Lu-Hf систематике цирконов из пород Шаманского ультрамафитового массива, входящего в состав Байкало-Муйского офиолитового пояса. Он сложен в различной мере серпентинизированными и динамометаморфизованными гарцбургитами и подчиненными им дунитами, имеющими реститогенную природу. Из композитной пробы этих пород массой около 4 кг было выделено и продатировано U-Pb методом 31 зерно циркона размером 100–150 мкм. Все эти зерна имели округленную форму и шероховатую поверхность. Большинству из них свойственна очень низкая (до полного отсутствия) интенсивность катодолюминесцентного свечения. По значениям изотопного возраста вся коллекция цирконов разделена на три кластера: а) «древний» (3 049–1 189 млн лет); б) «промежуточный» (827–812 млн лет); в) «молодой» (630–502 млн лет). В представительных зернах минерала из этих кластеров были определены параметры их Lu-Hf изотопных систем. Цирконы из «древнего» кластера характеризуются повышенными значениями параметра Pb/Pb, а также пониженными значениями параметров Th/U, Yb/Hf, Lu/Hf и Hf/Hf. Цирконы из «промежуточного» кластера характеризуются повышенными значениями параметра Th/U, пониженными значениями параметра Yb/Hf, а также промежуточными значениями параметров Lu/Hf и Hf/Hf. Цирконы из «молодого» кластера характеризуются промежуточными значениями параметра Th/U, примерно такими же, как в предыдущем кластере, значениями параметра Yb/Hf, а также повышенными средними значениями параметров Lu/Hf и Hf/Hf. Исследованные цирконы рассматриваются в качестве реликтовой фазы. Предполагается, что изначально немногочисленные зерна этого минерала находились в виде ювенильной фазы в составе верхнемантийного протолита, возраст которого превышал 3 000 млн лет. Допускается также, что в дальнейшем в процессе нагрева и частичного плавления протолита, инициировавшего диффузию ионов Pb и U в структуре ювенильных цирконов, имели место нарушения в их U-Pb и Lu-Hf изотопных системах, что обусловило наблюдаемое неравномерное «омоложение» их возраста. Эти цирконы рассматриваются в качестве реликтовой фазы, сохранившейся в ультрамафитовых реститах при частичном плавлении верхнемантийного протолита. По всей вероятности, выделенные возрастные кластеры цирконов не знаменуют собой возрастные рамки каких-либо дискретных геологических событий. Ключевые слова: цирконы, U-Pb изотопный возраст, изотопный состав Hf, гарцбургиты, дуниты, офиолиты, Восточное Забайкалье.