Возраст карбонатных пород агарингольской свиты (северная Монголия): возможности Pb-Pb датирования

Daria Sitkina; Anton Kuznetsov; Зинаида Борисовна Смирнова

doi:10.21638/11701/spbu07.2017.205

Authors

Daria Sitkina Institute of Precambrian geology and geochronology RAS, 2 Makarova Emb., St. Petersburg, 199034, Russian Federation; St. Petersburg Mining University, 2, 21-ya liniya V. O., St. Petersburg, 199106, Russian Federation https://orcid.org/0000-0002-3281-0628
Anton Kuznetsov Institute of Precambrian geology and geochronology RAS, 2 Makarova Emb., St. Petersburg, 199034, Russian Federation https://orcid.org/0000-0002-2959-2922
Зинаида Борисовна Смирнова Institute of Precambrian geology and geochronology RAS, 2 Makarova Emb., St. Petersburg, 199034, Russian Federation

DOI:

https://doi.org/10.21638/11701/spbu07.2017.205

Abstract

Article discus in detail a possibility of the Pb-Pb method to date the Neoproterzoic carbonates. The Pb-Pb method has been used to date the limestone of the Agarin-gol Formation. U-Pb system was studied in carbonate samples which conformed by geochemical criteria of retention (Mg/Ca, Mn/Sr, Fe/Sr and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) and have undergone by step-dissolution procedure. In ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb – ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb coordinates, age of the Agarin-gol limestone is to 621±93 Ma, MSWD = 1.3. This age is consistent with the Ediacaran age established on the basis of the Sr isotope chemostratigraphy (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.70740-0.70748). New data allows to specify sedimentation age of carbonate sediments, which is Vendian-Cambrian stage of the Tuva-Mongolian Massif.

Keywords:

Pb-Pb age, limestones, Ediacaran, agarin-gol formation, Tuva-Mongolian massif

Downloads

Download data is not yet available.

References

Литература

Беличенко В. Г., Боос Р. Г., 1998. Боксон-Хубсугул-Дэабханский палеомикроконтинент в структуре Центрально-Азиатских палеозоид. Геология и геофизика 12, 20-27.

Беличенко В. Г., Скляров Е. В., Добрецов Н. Л., Томуртогоо О., 1994. Геодинамическая карта Палеоазиатского океана. Восточный сегмент. Геология и геофизика 7-8, 29-40.

Беличенко В. Г., Резницкий Л. З., Гелетий Н. К., Бараш И. Г., 2003. Тувино-Монгольский массив (к проблеме микроконтинентов Палеоазиатского океана). Геология и геофизика 6, 554-565.

Геология Монгольской Народной Республики. М.: Недра. 1973. Т. 2. 752 с.

Гибшер А. С., Бат-Ирээдуй Я., 1990. Стратиграфия позднего докембрия — раннего кембрия Мурэнской зоны Западного Прихубсугулья (МНР). Поздний докембрий и ранний палеозой Сибири. Новосибирск: ИГГ СО АН СССР. 91-104.

Гладкочуб Д. П., Станевич А. М., Мазукабзов А. М., Донская Т. В., Писаревский С. А., Николь Г., Мотова З. Л., Корнилова Т. А., 2013. Ранние этапы развития Палеоазиатского океана: данные по LA-ICP-MS датированию детритовых цирконов из позднедокембрийских толщ южного фланга Сибирского кратона. Геология и геофизика 54(10), 1472-1490.

Ильин А. В., 1971. О Тувино-Монгольском массиве. Материалы по региональной геологии Африки и зарубежной Азии (Тр. НИИЗарубежгеология; вып. 22). М. 67-71.

Ильин А. В., 1982. Геологическое развитие Южной Сибири и Монголии в позднем докембрии-кембрии. М.: Наука. 114 с.

Каурова О. К., Овчинникова Г. В., Горохов И. М., 2010. U-Th-Pb систематика докембрийских карбонатных пород: определение возраста формирования и преобразования карбонатных осадков. Стратиграфия. Геол. корреляция 18(3), 27-44.

Кузнецов А. Б., Крупенин М. Т., Овчинникова Г. В., Горохов И. М., Маслов А. В., 2005. Формирование и преобразование карбонатных пород и сидеритовых руд бакальской свиты нижнего рифея (Южный Урал): Sr-изотопная характеристика и Pb-Pb возраст. Литология и полезн. ископаемые 3, 227-249.

Кузнецов А. Б., Овчинникова Г. В., Семихатов М. А., Горохов И. М., Каурова О. К., 2008. Sr-изотопная характеристика и Pb-Pb возраст карбонатных пород саткинской свиты, нижнерифейская бурзянская серия Южного Урала. Стратиграфия. Геол. корреляция 16(2), 16-34.

Кузнецов А. Б., Семихатов М. А., Горохов И. М., 2014. Возможности стронциевой изотопной хемостратиграфии в решении проблем стратиграфии верхнего протерозоя (рифея и венда). Стратиграфия. Геол. корреляция 22(6), 3-25.

Кузьмичев А. Б., Журавлев Д. З., 1999. О довендском возрасте окинской серии (Восточный Саян) по результатам датирования силлов Sm-Nd методом. Доклады Академии Наук 364(6), 796-800.

Кузьмичев А. Б., 2001. Раннебайкальские тектонические события в Тувино-Монгольском массиве: коллизия островной дуги и континента. Геотектоника 3, 44-59.

Кузьмичев А. Б., 2004. Тектоническая история Тувино-Монгольского массива: раннебайкальский, позднебайкальский и раннекаледонский этапы. М.: ПРОБЕЛ-2000. 192 с.

Овчинникова Г. В., Васильева И. М., Семихатов М. А., Кузнецов А.Б., Горохов И. М., 1998. U-Pb систематика карбонатных пород протерозоя: инзерская свита стратотипа верхнего рифея (Южный Урал). Стратиграфия. Геол. корреляция 6(4), 20-31.

Овчинникова Г. В., Кузнецов А. Б., Мележик В. А., Горохов И. М., Васильева И. М., Гороховский Б. М., 2007. Pb-Pb возраст ятулийских карбонатных пород: Туломозерская свита Юго-Восточной Карелии. Стратиграфия. Геологическая корреляция 15(4), 20-33.

Овчинникова Г. В., Кузнецов А. Б., Горохов И. М., Летникова Е. Ф., Каурова О. К., 2011. Pb-Pb возраст и Sr-хемостратиграфия известняков сорнинской свиты, хребет Азыр-Тал Кузнецкого Алатау. Доклады Академии Наук 437(2), 220-223.

Овчинникова Г. В., Кузнецов А. Б., Васильева И. М., Горохов И. М., Летникова Е.Ф., 2012. U-Pb возраст и Sr-изотопная характеристика надтиллитовых известняков неопротерозойской цаганоломской свиты, бассейн р. Дзабхан, Западная Монголия. Стратиграфия. Геол. корреляция 20(6) 28-40.

Постников А. А., Терлеев А. А., 2004. Стратиграфия неопротерозоя Алтае-Саянской складчатой области. Геология и геофизика 45(3) 295-309.

Сергеев С. А., Пушкарев Ю. Д., Лохов К. И., Сергеев Д. С., 2015. Обзор современных методов изотопной геохронологии (составная часть Геохронологического Атласа). СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 31 с.

Смирнова З. Б., Кузнецов А. Б. Pb-Pb возраст карбонатных пород забитской свиты, боксонская серия Восточного Саяна /Материалы VI Российской конференции по изотопной геохронологии «Изотопное датирование геологических процессов: новые результаты, подходы и перспективы». Санкт-Петербург: ИГГД РАН, с. 277-279.

Фор. Г. 1989. Основы изотопной геологии. М.: Мир, 590 с.

Хераскова Т. Н., Самыгин С. Г., 1992. Тектонические условия формирования венд-средне-кембрийского терригенно-карбонатного комплекса Восточного Саяна. Геотектоника 6, 18-36.

Шуколюков Ю. А., Горохов И. М., Левченков О. А., 1974. Графические методы изотопной геологии. М.: Недра, 207 с.

Шуколюков Ю. А., 1982. Продукты деления тяжелых элементов на Земле. М.: Энергоиздат, 126 с.

Babinski M., Chemale F. Jr., Van Schmus W. R., 1995. The Pb/Pb age of the Minas Supergroup carbonate rocks, Quadrilatero Ferrifero, Brazil. Precambrian Res. 72(3-4), 235-245. https://doi.org/10.1016/0301-9268(94)00091-5

Babinski M., Vieira L. C., Trindade R. I. F., 2007. Direct dating of the Sete Lagoas cap carbonate (Bambui Group, Brazil) and implications for the Neoptoterozoic glacial events. Terra Nova 19(6), 401-406. https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.2007.00764.x

Folling P. G., Zartman R. E., Frimmel H. E., 2000. A novel approach to double-spike Pb–Pb dating of carbonate rocks: examples from Neoproterozoic sequences in southern Africa. Chemical Geology 171, 97–122. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(00)00204-7

Frimmel H. E., 2011. The Kaigas and Numees formations, Port Nolloth Group, in South Africa and Namibia. Geological Society, London, Memoirs 36, 223-231. https://doi.org/10.1144/M36.17

Jahn B.-M., Cuvellier H., 1994. Pb-Pb and U-Pb geochronology of carbonate rocks: an assessment. Chem. Geol. 115(1-2), 125-151. https://doi.org/10.1016/0009-2541(94)90149-X

Kuznetsov A. B., Melezhik V. A., Gorokhov I. M., Melnikov N. N., Konstantinova G. V., Kutyavin E. P., Turchenko T. L., 2010. Sr isotopic composition of Paleoproterozoic ¹³C-rich carbonate rocks: the Tulomozero Formation, SE Fennoscandian Shield. Precambrian Research 182(4), 300-312. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2010.05.006

Kuznetsov A. B., Ovchinnikova G. V., Gorokhov I. M., Kaurova O. K., Konstantinova G. V., Letnikova E. F.,2013. Age constraints on the Neoproterozoic Baikal group from combined Sr isotopes and Pb-Pb dating of carbonates from the Baikal type section, Southeastern. Journal of Asian Earth Sciences 62, 51-66.https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2011.06.003

Rooney A. D., Macdonald F. A., Strauss J. V., Dudás F. Ö., Hallmann C., Selby D., 2014. Re-Os geochronology and coupled Os-Sr isotope constraints on the Sturtian snowball Earth. Proc. National Academy of Sciences, USA 111, 51-56. https://doi.org/10.1073/pnas.1317266110

Rosman K. J. R., Taylor P. D. P., 1998. Isotopic compositions of the elements 1997.Pure and Appl. Chem. 70(1) 217-235. https://doi.org/10.1351/pac199870010217

References

Babinski M., Chemale F. Jr., Van Schmus W. R., 1995. The Pb/Pb age of the Minas Supergroup carbonate rocks, Quadrilatero Ferrifero, Brazil. Precambrian Res. 72(3-4), 235-245. https://doi.org/10.1016/0301-9268(94)00091-5

Babinski M., Vieira L. C., Trindade R. I. F., 2007. Direct dating of the Sete Lagoas cap carbonate (Bambui Group, Brazil) and implications for the Neoptoterozoic glacial events. Terra Nova 19(6), 401-406. https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.2007.00764.x

Belichenko V. G., Boos R. G., 1988. Bokson-Khubsugul-Dzabkhanskiy paleomikrokontinent v strukture Tsentral'no-Aziatskikh paleozoid [Bokson-Khubsugul-Dzabkhan paleomikrokontinent in the structure of the Central Asian Paleozoides]. Russian Geology and Geophysics 12, 20-27. (In Russian)

Belichenko V. G., Sklyarov E. V., Dobretsov N. L., Tomurtogoo O., 1994. Geodinamicheskaya karta Paleoaziatskogo okeana. Vostochnyy segment [Geodynamic map of the Paleo-Asian Ocean. East segment]. Russian Geology and Geophysics 7-8, 29-40. (In Russian)

Belichenko V. G., Reznitskiy L. Z., Geletiy N. K., Barash I. G., 2003. Tuvino-Mongol'skiy massiv (k probleme mikrokontinentov Paleoaziatskogo okeana) [Tuva-Mongolia terrane (in the context of microcontinents in the Paleoasian ocean)]. Russian Geology and Geophysics 6, 554-565. (In Russian)

Faure G., 1989. Osnovy izotopnoy geologii [Principles of isotope geology]. Moscow. Mir Publ. 590 pp. (In Russian)

Folling P. G., Zartman R. E., Frimmel H. E., 2000. A novel approach to double-spike Pb–Pb dating of carbonate rocks: examples from Neoproterozoic sequences in southern Africa. Chemical Geology 171, 97–122. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(00)00204-7

Frimmel H. E., 2011. The Kaigas and Numees formations, Port Nolloth Group, in South Africa and Namibia // Geological Society, London, Memoirs 36, 223-231. https://doi.org/10.1144/M36.17

Geologiya Mongol'skoy Narodnoy Respubliki [Geology of the Mongolian Republic]. Moscow. Nedra Publ. 1973. Vol. 2. 752 p. (In Russian)

Gibsher A. S., Bat-Ireeduy J., 1990. Stratigrafiya pozdnego dokembriya — rannego kembriya Murenskoy zony Zapadnogo Prikhubsugul'ya (MNR) [Stratigraphy of the Late Precambrian - early Cambrian Murenskoy Zone West Hovsgol (Mongolia)] in: Late Precambrian and Early Paleozoic of Siberia. Novosibirsk: IGG SD AS USSR. p. 91-104. (In Russian)

Gladkochub D. P., Stanevich A. M., Mazukabzov A. M., Donskaya T. V., Motova Z. L., Kornilova T. A., Pisarevsky S. A., Nicoll G., 2013. Early evolution of the Paleoasian ocean: LA-ICP-MS dating of detrital zircon from Late Precambrian sequences of the southern margin of the Siberian craton. Russian Geology and Geophysics, 54(10) 1150-1163. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.09.002

Il'in A. V. 1971. O Tuvino-Mongol'skom massive [About Tuva-Mongolian massif] in: Materialy po regional'noy geologii Afriki i zarubezhnoy Azii (Tr. NIIZarubezhgeologiya. Vyp. 22) [Proceedings of Research Institute «Zarubezhgeologia». Issue 22]. Moscow. p. 67-71. (In Russian)

Il'in A. V., 1982. Geologicheskoye razvitiye Yuzhnoy Sibiri i Mongolii v pozdnem dokembrii-kembrii [Geological Development of South Siberia and Mongolia in the Late Precambrian-Cambrian]. Moscow. Nauka Publ.114 p. (In Russian)

Jahn B.-M., Cuvellier H., 1994. Pb-Pb and U-Pb geochronology of carbonate rocks: an assessment. Chem. Geol. 115(1-2), 125-151. https://doi.org/10.1016/0009-2541(94)90149-X

Kaurova O. K., Ovchinnikova G. V., Gorokhov I. M., 2010. U-Th-Pb systematics of Precambrian carbonate rocks: dating of the formation and transformation of carbonate sediments // Stratigraphy and Geological Correlation 18, 252-268.https://doi.org/10.1134/S0869593810030032

Kheraskova T. N., Samygin S. G., 1992. Tektonicheskiye usloviya formirovaniya vend-sredne-kembriyskogo terrigenno-karbonatnogo kompleksa Vostochnogo Sayana [Tectonic conditions of formation Vend-mid-Cambrian clastic-carbonate complex of the Eastern Sayan]. Geotektonika [Geotectonics] 6, 18-36. (In Russian)

Kuz'michev A. B., Zhuravlev D. Z., 1999. O dovendskom vozraste okinskoy serii (Vostochnyy Sayan) po rezul'tatam datirovaniya sillov Sm-Nd metodom [Pre-Vendian age of the Oka group, Eastern Sayan: evidence from Sm-Nd dating of sills]. DAN [Doklady Earth Sciences] 364(6), 796-800. (In Russian)

Kuz'michev A. B., 2001. Rannebaykal'skiye tektonicheskiye sobytiya v Tuvino-Mongol'skom massive: kolliziya ostrovnoy dugi i kontinenta [Early Baikalian tectonic events in the Tuva-Mongolian massif: collision of an island arc and microcontinent]. Geotektonika [Geotectonics] 3, 44-59. (In Russian)

Kuz'michev A. B., 2004. Tektonicheskaya istoriya Tuvino-Mongol'skogo massiva: rannebaykal'skiy, pozdnebaykal'skiy i rannekaledonskiy etapy [Tectonic history of Tuva-Mongolia Massif: Early Baikalian, Late Baikalian and Early Caledonian stages]. Moscow. PROBEL-2000 Publ, 192 p. (In Russian)

Kuznetsov A. B., Ovchinnikova G. V., Krupenin M. T., Gorokhov I. M., Maslov A. V. Kaurova O. K., Ellmies R., 2005. Diagenesis of carbonate and siderite deposits of the Lower Riphean Bakal Formation, the Southern Urals: Sr isotopic characteristics and Pb-Pb age. Lithology and Mineral Resources 40(3) 195-215.https://doi.org/10.1007/s10987-005-0022-z

Kuznetsov A. B., Ovchinnikova G. V., Semikhatov M. A., Gorokhov I.M., Kaurova O. K., Krupenin M.T., Maslov A. V., 2008. The Sr isotopic characteristics and Pb-Pb age of carbonate rocks from the Satka Formation, Lower Riphean Burzyan group of the Southern Urals. Stratigraphy and Geological Correlation 16(2), 120-137. https://doi.org/10.1134/S0869593808020020

Kuznetsov A. B., Melezhik V. A., Gorokhov I. M., Melnikov N. N., Konstantinova G. V., Kutyavin E. P., Turchenko T. L., 2010. Sr isotopic composition of Paleoproterozoic ¹³C-rich carbonate rocks: the Tulomozero Formation, SE Fennoscandian Shield. Precambrian Research 182(4), 300-312. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2010.05.006

Kuznetsov A. B., Ovchinnikova G. V., Gorokhov I. M., Kaurova O. K., Konstantinova G. V., Letnikova E. F., 2013. Age constraints on the Neoproterozoic Baikal group from combined Sr isotopes and Pb-Pb dating of carbonates from the Baikal type section, Southeastern. Journal of Asian Earth Sciences 62, 51-66.https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2011.06.003

Kuznetsov A. B., Semikhatov M. A., Gorokhov I. M., 2014. The Sr isotope chemostratigraphy as a tool for solving stratigraphic problems of the Upper Proterozoic (Riphean and Vendian). Stratigraphy and Geological Correlation 22(6), 553-575. https://doi.org/10.1134/S0869593814060033

Ovchinnikova G. V., Vasil'eva I. M., Kuznetsov A. B., Gorokhov I. M., Gorokhovskii B. M., Levskii L. K., Semikhatov M. A., 1998. U-Pb systematics of Proterozoic carbonate rocks: The Inzer formation of the Upper Riphean stratotype (Southern Urals). Stratigraphy and Geological Correlation 6(4) 336-347.

Ovchinnikova G. V., Kuznetsov A. B., Gorokhov I. M., Vasil'eva I. M., Gorokhovskii B. M., Melezhik V. A., 2007. Pb-Pb age of Jatulian carbonate rocks: The Tulomozero Formation of southeast Karelia. Stratigraphy and Geological Correlation 15(4), 359-372. https://doi.org/10.1134/S0869593807040028

Ovchinnikova G. V., Kuznetsov A. B., Gorokhov I. M., Letnikova E. F., Kaurova O. K., 2011. U-Pb age and Sr-chemostratigraphy of limestone from the Sorna Formation, Azyr-Tal Range, Kuznetsk Alatau. Doklady Earth Sciences 437(2) 331-334. https://doi.org/10.1134/S1028334X11030184

Ovchinnikova G. V., Kuznetsov A. B., Vasil'yeva I. M., Gorokhov I. M., Letnikova E. F., 2012. U-Pb age and Sr isotope signature of cap limestones from the Neoproterozoic Tsagaan Oloom Formation, Dzabkhan River Basin, Western Mongolia. Stratigraphy and Geological Correlation 20(6) 516-527. https://doi.org/10.1134/S0869593812060056

Postnikov A. A., Terleev A. A. 2004. Neoproterozoic stratigraphy of the Altai-Sayan folded area. Russian Geology and Geophysics 45(3) 295-309.

Rooney A. D., Macdonald F. A., Strauss J. V., Dudás F. Ö., Hallmann C., Selby D., 2014. Re-Os geochronology and coupled Os-Sr isotope constraints on the Sturtian snowball Earth // Proc. National Academy of Sciences, USA 111, 51-56. https://doi.org/10.1073/pnas.1317266110

Rosman K. J. R., Taylor P. D. P., 1998. Isotopic compositions of the elements 1997.Pure and Appl. Chem. 70(1) 217-235. https://doi.org/10.1351/pac199870010217

Sergeev S. A., Pushkarev Y. D., Lokhov K. I., Sergeev D. S., 2015. Obzor sovremennykh metodov izotopnoy geokhronolodii (sostavnaya chast’ Geokhronologicheskogo Atlasa) [Review of modern methods of isotope geochronology (part of the Geochronological Atlas)]. Saint-Petersburg. VSEGEI Publ. 31 p. (In Russian)

Shukolyukov Y. A., Gorokhov I. M., Levchenkov O. A., 1974. Graficheskiye metody izotopnoy geologii [Graphical methods of isotope geology]. Moscow. Nedra Publ. 207 p. (In Russian)

Shukolyukov Y. A., 1982. Produkty deleniya tyazhelykh elementov na Zemle [Products of fission of heavy elements on Earth]. Moscow. Energoizdat Publ. 126 p. (In Russian)

Smirnova Z. B., Kuznetsov A. B., 2015. Pb-Pb vozrast karbonatnykh porod zabitskoy svity, boksonskaya seriya Vostochnogo Sayana. in: Materialy VI Rossiyskoy konferentsii po izotopnoy geokhronologii «Izotopnoye datirovaniye geologicheskikh protsessov: novyye rezul'taty, podkhody i perspektivy» [Proceedings of the VI Russian Conference on Isotope Geochronology «Isotope dating of geological processes, new results, approaches and perspectives»] . Saint-Peterburg: IPGG RAS. 277-279. (In Russian)