Л.В. Шумлянський, МІСЦЕВІ ДЖЕРЕЛА УЛАМКОВОГО МАТЕРІАЛУ КВАРЦИТІВ СЕРЕДНЬОГО ДЕВОНУ ДОНЕЦЬКОГО БАСЕЙНУ: РЕЗУЛЬТАТИ U-Pb LA-ICP-MS ДАТУВАННЯ ЦИРКОНУ

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.03.085

УДК 551.734.3+4+552.513

МІСЦЕВІ ДЖЕРЕЛА УЛАМКОВОГО МАТЕРІАЛУ КВАРЦИТІВ СЕРЕДНЬОГО ДЕВОНУ ДОНЕЦЬКОГО БАСЕЙНУ: РЕЗУЛЬТАТИ U-Pb LA-ICP-MS ДАТУВАННЯ ЦИРКОНУ

Л.В. Шумлянський, д-р геол. наук, пров. наук. співроб.

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

03142, м. Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34

E-mail: lshumlyanskyy@yahoo.com; orcid: 0000-0002-6775-4419

М. Гофманн, PhD, зав. лабораторією

Музей природознавства Сенкенберга, Дрезден, Німеччина

E-mail: mandy.hofmann@senckenberg.de; ScopusID: 35334126200

Б.В. Бородиня, начальник загону

Казенне підприємство "Південукргеологія"

49005, м. Дніпро, Україна, вул. Чернишевського, 11

E-mail: boris.priazov@gmail.com

Г.В. Артеменко, д-р геол. наук, проф., зав. відділом

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

03142, м. Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34

E-mail: regulgeo@gmail.com; orcid: 0000-0002-4528-6853

Мова: англійська

Мінералогічний журнал 2021, 43 (3): 85-904

Анотація: Наведено результати U-Pb датування цирконів з пісковиків миколаївської світи середнього девону, що відібрано в зоні зчленування Приазовського району Українського щита та Донецького басейну. У свердловині ці осадові породи залягають під потужною (210 м) товщею основних та ультраосновних вулканічних порід, що належать до антонівської (D2–3) та миколаївської (D2) світ. Загалом виконано 28 U-Pb ізотопних аналізів. Головна популяція цирконів (18 кристалів) має конкордантний вік в 2075 ± 9 млн рр. (СКЗВ = 0,64). Друга популяція представлена групою кристалів циркону, що мають конкордантний або близький до нього вік у діапазоні 3130—2830 млн рр. Ці результати вказують на місцеве джерело уламкових цирконів, що досліджувалися. Наявність грубозернистих теригенних осадків, отриманих з місцевих джерел, вказує на активну ерозію докембрійського фундаменту, яка могла бути спричиненою диференційованими вертикальними рухами протягом середнього девону. У Донецькому басейні рифтинг і вертикальні рухи розпочалися приблизно на 10 млн рр. раніше, ніж на інших ділянках Прип’ятсько-Дніпровсько-Донецького палеорифту.

Ключові слова: Донецький складчастий басейн, уламковий циркон, U-Pb вік, девон.

Література:

  1. Artemenko G.V., Shumlyansky L.V., Bekker A.Yu. U-Pb age (LA-ICP-MS) of detrital zircon from the Gleevatka Suite of Krivbas (Ukrainian Shield). Geol. Journ. 2018. No. 2(363). P. 42—57 [in Russian]. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2018.2.133457
  2. Bibikova E.V., Claesson S., Fedotova A.A., Artemenko G.V., Ilyinsky L. Terrigenous zircon of the Archean greenstone belts — a source of information about the early crust of the Earth: Azov and Dnieper regions, Ukrainian Shield. Geochem. Intl. 2010. 48. P. 845—861. https://doi.org/10.1134/S0016702910090016
  3. Bibikova E.V., Fedotova A.A., Claesson S. Artemenko G.V., Anosova M.O. The early crust beneath the Azov Domain of the Ukrainian Shield: Isotopic-geochronological and geochemical investigations of detrital zircons from metasedimentary rocks of the Fedorovka structure. Stratigr. Geol. Correl. 2012. 20. P. 125—138. https://doi.org/10.1134/S0869593812020037
  4. Bobrov O.B., Stepanyuk L.M., Paranko I.S., Ponomarenko O.M., Shumlyanskyy L.V., Dhuime B. Genesis and age of zircon from the "Lativka" horizon of the Kryvyi Rih Series of the Ukrainian Shield. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, № 1. P. 30—40 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal
  5. Cawood P.A., Hawkesworth C.J., Dhuime B. Detrital zircon record and tectonic setting. Geology. 2012. 40. P. 875—878. https://doi.org/10.1130/G32945.1
  6. Chalot-Prat F., Tikhomirov P., Saintot A. Late Devonian and Triassic basalts from the southern continental margin of the East European Platform, tracers of a single heterogeneous lithospheric mantle source. J. Earth Syst. Sci. 2017. 116. P. 469—495. https://doi.org/10.1007/s12040-007-0045-z
  7. Claesson S., Artemenko G., Bogdanova S., Shumlyanskyy L. Archean crustal evolution in the Ukrainian shield. In: Earth’s oldest rocks, second edition. Eds. Martin J. van Kranendonk, Vickie Bennett, Elis Hoffmann, Elsevier, 2019. P. 837—854.
  8. Condie K.C., Beyer E., Belousova E., Griffin W.L., O‘Reilly S. U-Pb isotopic ages and Hf isotopic composition of single zircons: the search for juvenile Pre-Cambrian continental crust. Precam. Res. 2005. 139. P. 42—100. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2005.04.006
  9. Fedo C.M., Sircombe K.N., Rainbird R.H. Detrital zircon analysis of the sedimentary record. Rev. Mineral. Geochem. 2003. 53. P. 277—303. https://doi.org/10.2113/0530277
  10. Francovschi I., Grădinaru E., Li H., Shumlyanskyy L., Ciobotaru V. U-Pb geochronology and Hf isotope systematics of detrital zircon from the late Ediacaran Kalyus Beds (East European Platform): paleogeographic evolution of southwestern Baltica and constraints on the Ediacaran biota. Precam. Res. 2021. 355. 106062. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.106062
  11. Gehrels G. Detrital Zircon U-Pb Geochronology applied to tectonics. Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 2014. 42. P. 127—149. doi.org/10.1146/annurev-earth-050212-124012
  12. Gonshakova V.I., Ruzhitskiy V.O., Boychuk M.D., Zaritsky A.I., Strekozov N.E. Volcanic pipes and dykes of kimberlite rocks on the Russian Platform. Int. Geol. Rev. 1967. 11. P. 60—73.
  13. Kusznir N.J., Stovba S.M., Stephenson R.A., Poplavskii K.N. The formation of the northwestern Dnieper-Donets Basin: 2D forward and reverse syn-rift and post-rift modelling. Tectonophys. 1996. 268. P. 237—255. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(96)00230-2
  14. Nikishin A.M., Ziegler P.A., Stephenson R.A., Cloetingh S.A.P.L., Furne A.V., Fokin P.A., Ershov A.V., Bolotov S.N., Korotaev M.V., Alekseev A.S., Gorbachev V.I., Shipilov E.V., Lankreijer A., Bembinova E.Yu., Shalimov I.V. Late Precambrian to Triassic history of the East European Craton: dynamics of sedimentary basin evolution. Tectonophys. 1996. 268. P. 23—63. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(96)00228-4
  15. Nikishin A.M., Romanyuk T.V., Moskovskii D.V., Kuznetsov N.B., Kolesnikova A.A., Dubenskii A.S., Sheshukov V.S., Lyapunov S.M. Upper Triassic Sequences of the Crimean Mountains: First Results of U-Pb Dating of Detrital Zircons. Moscow Univ. Geol. Bull. 2020. 75. P. 220—236. https://doi.org/10.3103/S0145875220030096
  16. Paszkowski M., Budzyń B., Mazur S., Sláma J., Środoń J., Millar I.L., Shumlyanskyy L., Kędzior A., Liivamägi S. Detrital zircon U-Pb and Hf constraints on provenance and timing of deposition of the Mesoproterozoic to Cambrian sedimentary cover of the East European Craton, part II: Ukraine. Precam. Res. 2021. 362. 106282. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2021.106282
  17. Sazonova L.V., Nosova A.A., Yutkina E.V., Kondrashov I.A., Shumlyanskyy L.V. Genesis and evolution of mantle melts of the Devonian mafic-ultramafic rocks from the Eastern Azov region (Dnieper-Donets rift, Ukraine): Evidence from clinopyroxene geochemistry. Petrology. 2019. 27. P. 633—654. https://doi.org/10.1134/S0869591119060055
  18. Shcherbak N.P., Artemenko G.V., Lesnaya I.M., Ponomarenko A.N., Shumlyanskyy L.V. Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. Proterozoic. Kyiv: Nauk. dumka, 2008. 240 p. [in Russian].
  19. Shcherbak N.P., Artemenko G.V., Lesnaya I.M., Ponomarenko A.N. Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. Archaean. Kyiv: Nauk. dumka, 2005. 244 p. [in Russian].
  20. Sheremet E.M., Kryvdik S.G., Kozar N.A., Strekozov S.N., Vovkotrub N.V., Setaya L.D., Nikolayev I.Yu., Agarkova N.G., Dubina A.V., Gatsenko V.A., Lunyov E.S. Phanerozoic magmatism of the Eastern Azov area of the Ukrainian Shield and related commercial minerals (petrology, geochemistry, and ore potential). Kyiv: Comprint publ., 2015. 318 p. [in Russian]
  21. Shumlyanskyy L.V., Shumlyanskyy V.O. Sources of detrital material for the Middle Carboniferous sandstones of the Donbas on the data of U-Pb dating of zircons. Modern problems of the lithology of sedimentary basins of Ukraine and neighbouring areas. Abstract vol. of the Int. conf. 6-11 October 2014. Kyiv, 2014. p. 109.
  22. Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Dhuime B., Billström K., Claesson S., Storey C. 207Pb/206Pb ages and Hf isotope composition of zircons from sedimentary rocks of the Ukrainian shield: crustal growth of the south-western part of East European craton from Archaean to Neoproterozoic. Precam. Res. 2015. 260. P. 39—54. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2015.01.007
  23. Stepanyuk L.M., Shumlyansky L.V., Hoffmann A., Hofmann M., Kovalik A., Bekker A. Uranium-lead age of clastogenic zircon from metaterrigenous formations of the Skelevatka and Saksagan suites of Kryvyi Rih structure. Mineral. Journ. (Ukraine). 2020. 42, № 2. P. 45—62 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.42.02.046
  24. Stepanyuk L.M., Shumlyanskyy L.V., Ponomarenko O.M., Dovbush T.I., Vysotsky O.B., Dhuime B. On the age limits of formation of the Kosharo-Oleksandrivka Suite of the Bug area. Geochem. and ore formation. 2010. 28. P. 4—10 [in Ukrainian].
  25. Wilson M., Lyashkevich Z.M. Magmatism and the geodynamics of rifting of the Pripyat-Dnieper-Donets rift, East European platform. Tectonophys. 1996. 268. P. 65—81. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(96)00234-X
  26. Yutkina E.V., Kononova V.A., Bogatikov O.A., Knyazkov A.P., Kozar N.A., Ovchinnikova G.V., Levsky L.K. Kimberlites of the eastern Priazove (Ukraine) and geochemical characteristics of their sources. Petrology. 2004. 12. P. 134—148.
  27. Yutkina E.V., Nosova A.A., Sazonova L.V., Larionova Yu.O., Kondrashov I.A., Shumlyanskyy L.V., Albekov A.Yu., Savko K.A. Devonian volcanites of the Voronezh crystalline massif, East European platform: evolution of the melts and peculiarities of the crustal contamination. Petrology. 2017. 25. P. 241—271. https://doi.org/10.1134/S0869591117020060

PDF

Українська