Abstract Investigations of major and trace element geochemistry, whole-rock Sm-Nd and O isotopic composition of Archaean komatiites from the Baltic Shield show clear evidence of mantle source heterogeneity. The komatiites were generated by 50–60% partial melting of the mantle at P c. 35 kb, without garnet in the residue. Three different geochemical types of mantle source can be defined on the basis of HREE concentration: Type I, II and III sources yield komatiites with HREE abundances between 0.5–2, 2–3 and 3.5–5 Chondritic levels respectively. These types of mantle source can be correlated with three U-Pb zircon age groups of greenstone belts and their Nd and O isotopic composition.
Куликов В.С. 1 , Светов С.А. 2 , Степанова А.В. 3 , Куликова В.В. 4 , Полин А.К. 5 , Гоголев М.А. 6ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА «ГЕОЛОГИЯ ЮГО-ВОСТОЧНОЙ ФЕННОСКАНДИИ»: ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ СОЗДАНИИ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТ И ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ АННОТАЦИЯ В статье рассматриваются первые результаты работы созданной в Институте геологии КарНЦ РАН геоинформационной системы «Геология Юго-Восточной Фенноскандии».На первом этапе (2013-2016 гг.) была составлена и апробирована Обзорная геологическая карта (ОГК) масштаба 1 : 750 000, базирующаяся на международной стратиграфической шкале с внесенными в нее уточнениями.Впервые выделены в докембрии региона 18 хроностратиграфических подразделений ранга систем и суперсистем (архей -8, протерозой -10) со своей цветовой окраской и цифровой индексацией.ОГК с кратким описанием представлена в статье [Куликов и др., 2017].На ее базе созданы и впервые публикуются карты-схемы: 1) роев даек, силлов и связанных с ними магматических массивов (в том числе предполагаемых); 2) мантийно-плюмового магматизма ЮВ Фенноскандии.Проведенный анализ развития мафит-ультрамафитового магматизма различной фациальной принадлежности (сохранившиеся реликты лавовых потоков, субвулканических тел, глубинных массивов и вулканокластических образований), а также ассоциирующихся с ними кимберлитов и карбонатитов, позволил выделить не менее 9 крупных магматических провинций (LIPs) и 1 кремнистую провинцию (SLIP) [Ernst, 2014].Представляется, что они в основном сформированы под воздействием соответствующих плюмов и суперплюмов: 8 континентальных (внутриплитных) (протерозой-палеозой) и 2 океанических (архей).Некоторые суперплюмы имели до 4 импульсов внедрения продолжительностью до 30 млн лет.На территории ЮВ Фенноскандии по геохронологическим данным магматическая деятельность отмечается в течение 3 млрд лет, охватывая 7 геологических эр из выделяемых 9 (за исключением мезопротерозоя и мезозоя).На основе ОГК показана геологическая специфика (разнообразие) заповедников и национальных парков региона и ее значение для охраны окружающей среды и развития новых форм туризма в особо охраняемых территориях, а также организации новых геопарков.
In this contribution, we present the results of mineralogical investigation of the agates in Paleoproterozoic organic carbon-rich sedimentary rocks within the Onega Basin (Fennoscandian shield, Russia) aimed at reconstructing the agate-forming processes. Optical and scanning electron microscopy, EDS microanalysis, thermal analysis, X-ray powder diffraction, Raman spectroscopy, and carbon isotope analysis were used for the study. Three main varieties of agates differing in morphology and texture were identified, including concentrically zoned nodules, fine-banded, and carbon-rich moss agates. Mineralogical evidence indicates the participation of hydrothermal fluids in agate formation. Concentrically zoned nodules could be formed due to the dissolution of carbonate concretions in the organic carbon-rich siltstones and their silicification as a result of late hydrothermal processes. Fine-banded vein agates occur in stockworks crosscutting organic carbon-rich rocks and are widely accompanied by sulfides, selenides, carbonates, sulfates, and iron oxides. Carbonaceous matter in moss agates is present as poorly ordered carbon and is characterized by a low δ13Corg value (−25.64‰), suggesting a biogenic origin. Raman spectroscopy data showed an elevated amount of moganite besides alpha quartz in the concentrically zoned nodules compared to other agate varieties, indicating different ages of the mineralization processes. We suggest that the revealed varieties of agates were formed at different stages of long-term hydrothermal processes occurring in the Onega Basin.
Archean komatiites form an important host rock for Ni-Cu sulfide deposits in the world. In this study, we examined Archean komatiites and komatiitic basalts from four areas in the Vedlozero-Segozero greenstone belt and two areas in the Tikshozero greenstone belt, Russian Karelia, to constrain their Ni-Cu sulfide mineralization potential using chalcophile element geochemistry. The platinum-group element (PGE) concentrations in these Munro-type komatiitic rocks are at a level of other similar S-undersaturated komatiites and komatiitic basalts globally, with Pt and Pd concentrations in the range of 5–20 ppb and Pd/Ir varying from < 10 (komatiites) to > 15 (komatiitic basalts and basalts). Generally, the metals of the iridium-group elements (IPGEs; Ir, Ru, Os) show a compatible behavior, decreasing in abundance with decreasing MgO, whereas the metals of the palladium group (PPGEs; Pt, Pd, Rh) exhibit an incompatible behavior. The poor correlation between Ir and MgO suggests that olivine fractional crystallization is not the main control on the behavior of IPGE. In contrast, Ir, Ru, and Os show positive correlations with Cr, which is consistent with the compatible behavior of IPGEs in chromite or during the co-precipitation of chromite and platinum-group minerals (PGMs). Palladium, Cu, and Au have been variably mobile during alteration and metamorphism whereas Pt appears to have been less mobile. Some samples from the Khizovaara area show low (Pt/Ti)N ratios, low Ni, and high La/Sm and La/Nb, suggesting localized sulfide saturation in response to crustal contamination. However, the potential of the Russian Karelian greenstone belts for Ni-Cu sulfide mineralization is considered relatively low because most samples show neither enrichment nor depletion of chalcophile elements, and the paucity of dynamic lava channel environments, as indicated by the scarcity of olivine-rich adcumulates. In addition, there appears to be a lack of exposed sulfidic sedimentary rocks in the region.
