Petrofabric and geochemical features of ultramafic rocks on the example of restite metamorphites of the Kuznetsk Alatau (Western Siberia), olivine cumulates of the Yoko-Dovyren layered massif (Northern Cisbaikalia) and their analogues from ultrabasic xeno
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2021.404Abstract
The article presents the results of petrostructural and mineralogical studies of olivine grains from ultrabasic and basic rocks of different genesis. In particular, they correspond to cumulative dunites of the Yoko-Dovyren layered massif (Northern Cisbaikalia), restite hyperbasites of the Velvet massif (Kuznetskiy Alatau), and xenoliths of peridotites from basalts of the Canary Islands (Spain). The relationship between the petrostructural and mineralogical features of ultrabasic rocks is shown, which makes it possible to identify their cumulative and restite varieties. An important element of the petrostructure of ultrabasites is the orientation of olivine, which reflects either the conditions for the formation of primary crystals in the magmatic melt, or the conditions for its recrystallization as a result of plastic deformations during exhumation to the Earth's surface. The mineral composition of rocks is an additional feature that reflects the real conditions of formation. In the presence of basic plagioclase, it is already quite difficult to speak about the restitic nature of these ultrabasic rocks. On the other hand, plastic deformations of olivine are characteristic of restitic hyperbasites, in which plagioclase is absent. The results of mineralogical studies in ultrabasic xenoliths of the Canary Islands showed the presence of basic plagioclase (labradorite), as well as chrysolite-type olivine (12-16 Fa), which corresponds to the attributes of ultrabasic layered intrusions such as the Yoko-Dovyren dunite-troctolite-gabbro pluton. For restite hyperbasites (by the example of the Kuznetsk Alatau), the iron content of olivine does not exceed 9-10% of the fayalite end, while plagioclase and clinopyroxene are absent. A characteristic feature of the xenoliths of the Canary Islands is the presence of endiopside, which is present in layered intrusions, but is absent in the restrained fragments of the upper and lower mantle. It is assumed that the xenoliths in the basalts of the Canary Islands are not of a mantle nature, but are fragments of a deep magma chamber. The studies of the optical orientation of olivine in xenoliths of the rocks of Lanzarote Island confirm these conclusions. The geochemical parameters of ultramafic xenoliths on Tenerife Island may well correspond to deeper formations.
Keywords:
petrofabric features, chemistry, xenolith, basalts, peridotite, olivine, rock-forming minerals, X-ray microanalysis, EBSD - analysis, geochemical parameters
Downloads
References
Арискин, А. А., Конников, Э. Г., Кислов, Е. В. (2003). Моделирование равновесной кристаллизации ультрамафитов в приложении к проблемам формирования фазовой расслоенности Довыренского плутона (Северное Прибайкалье, Россия). Геохимия, 2, 131-155.
Гертнер, И. Ф. (1994). Петрология Йоко-Довыренского расслоенного ультрамафит-мафитового плутона (Северное Прибайкалье). Дис. … канд. геол.-минерал. наук. Томск.
Гертнер, И. Ф., Гончаренко, А. И., Федорова, Н. А., Чернышов, А. И. (1996). Динамометаморфизм и петроструктурные особенности ультрамафитов массива гор Северной-Зеленой (Кузнецкий Алатау). В: Динамометаморфизм и петроструктурная эволюция пород мафит-ультрамафитовой ассоциации. Материалы семинара. Томск, 101-107.
Гончаренко, А. И. (1986). Петрология и петроструктурная эволюция альпинотипных гипербазитов. Дис. … докт. геол.-минерал. наук. Томск.
Гончаренко, А. И. (1989). Деформация и петроструктурная эволюция альпинотипных гипербазитов. Томск: Изд-во ТГУ.
Гурулев, С. А. (1965). Геология и условия формирования Иоко-Довыренского габбро-перидотитового массива. Москва: Наука.
Гурулев, С. А., Трунева, М. Ф. (1981). Генетические типы медно-никелевых месторождений Северного Прибайкалья и физико-химические условия их формирования. В: Проблемы петрологии в связи с сульфидным медно-никелевым рудообразованием. Москва: Наука, 97-109.
Ионов, Д. А., Киреев, Б. С., Ярошевский, А. А. (1984). Вариации состава плагиоклаза и генезис анортозитовых обособлений в Йоко-Довыренском расслоенном массиве. Геохимия, 4, 434-503.
Кислов, Е. В. (1998). Йоко-Довыренский расслоенный массив. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН.
Конников, Э. Г. (1986). Дифференцированные гипербазит-базитовые комплексы докембрия Забайкалья (петрология и рудообразование). Новосибирск: Наука.
Краснова, Т. С. (2005). Петрология ультрамафитовых массивов гор Северной, Зеленой и Бархатной. Дис. … канд. геол.-минерал. наук. Томск.
Краснова, Т. С., Гертнер, И. Ф. (1999). Структура пластического излома в оливине как индикатор межслоевого излома в ультрамафитах гг. Северной-Зеленой (Кузнецкий Алатау). Структурный анализ кристаллических комплексов. Материалы межд. семинара и Республиканской школы молодых ученых. Томск: ЦНТИ, 29-32.
Крылова, В. А., Гертнер, И. Ф. (2020). Особенности состава главных породообразующих минералов базальтов и ксенолита Канарского архипелага (Испания). Вестник геонаук, 4 (304), 3-8.
Лукашова, М. В. (2016). Универсальный способ пробоподготовки для микротекстурного и фазового анализа EBSD-методом. Заводская лаборатория. Москва: Тест-ЗЛ.
Рябов, В. В. (1992). Оливины сибирских траппов как показатели петрогенезиса и рудообразования. Новосибирск: Наука.
Ярошевский, А. А., Ионов, Д. А., Миронов, Ю. В., Коптев-Дворников, Е. В., Абрамов, А. В., Кривоплясов, Г. С. (1982). Петрография и геохимия Йоко-Довыренского дунит-троктолит-габбро-норитового расслоенного массива (Северное Прибайкалье). B: Петрология и рудоносность природных ассоциаций горных пород. Москва: Наука, 86-117.
Amelin, Yu. V., Neymark, L. A., Ritsk, E. Yu. and Nemchin, A. A. (1996). Enriched Nd-Sr-Pb isotopic signatures in Dovyren layered intrusion (Estern Siberia, Russia): Evidence for source contamination by ancient upper-crustal material. Chemical geology, 129, 39-69.
Ariskin, A., Danyushevsky, L., Nikolaev, G., Kislov, E., Fiorentini, M., McNeill, A., Kostitsyn, Yu., Goemann, K., Feig, S. T. and Malyshev, A. (2018). The Dovyren Intrusive Complex (Southern Siberia, Russia): Insights into dynamics of an open magma chamber with implications for parental magma origin, composition, and Cu-Ni-PGE fertility. Lithos, 302-308, 242-262. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2018.01.001
Ave Lallemant, H. G. (1975). Mechanisms of preferred orientations of olivine in tectonite peridotite. Geology, 3 (11), 653-656.
Ernst, R. E. (2014). Large Igneous Provinces. Cambridge: Cambridge University Press.
Ernst, R. E., Hamilton, M. A. and Soderlund, U. (2012). A proposed 725 Ma Dovyren-Kingash lip of southern Siberia, and possible reconstruction link with the 725-715 Ma Franklin lip of northern Laurentia. Abstracts, Geological Association of Canada (GAC) - Mineralogical Association of Canada (MAC) Joint Annual Meeting, Geoscience at the Edge, St. John’s, Newfoundland and Labrador, 35, 42.
Gurenko, A. A., Sobolev, A. V., Hoernle, K. A., Hauff, F. and Schmincke, H. U. (2009). Enriched, HIMU- type peridotite and depleted recycled pyroxenite in the Canary plume: a mixed-up mantle. Earth and Planetary Science Letters, 277 (3-4), 514-524.
Krylova, V. A. and Gertner, I. F. (2017). Sedimentary deposits and petrography of the basalts of the island of Tenerife of the Canary archipelago (Spain). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 110, 1-7. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/110/1/012012
Nicolas, A. and Poirier, J. P. (1976). Crystalline Plasticity and Solid-State Flow in Metamorphic Rocks. Mineralogical Magazine, 41 (319), 422.
Simkin, T. and Smith, G. (1970). Minor element distribution of olivine. J. Geol., 78 (3), 304-325.
Sun, S. S. and McDonough, W. F. (1989). Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: A. D. Saunders, M. J. Norry, ed., Magmatism in the ocean basins. Geol. Soc. Spec. Publ., 42, 313-345.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Articles of "Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences" are open access distributed under the terms of the License Agreement with Saint Petersburg State University, which permits to the authors unrestricted distribution and self-archiving free of charge.
