Harta schematică a cratonului siberian care prezintă limitele cratonului (1), structura subsolului său cu limitele provinciilor tectonice (2) și teranelor din provincii (3) și locațiile câmpurilor de kimberlit mesozoic (4) și paleozoic (5) . Modificat după o cifră din [39]. Structura tectonică este după [40]. Câmpurile Kimberlite sunt afișate după [41]. Provincia Anabar este formată din teranele Daldyn, Markha și Magan, iar provincia Olenyok este formată din teranele Hapschan, Birekte și Aekit. Stelele roșii (6) indică localitățile kimberlite discutate în acest studiu.

textului

Estimările P NT00 și T NT00 pentru xenocristele clinopiroxene din conducta Komsomolskaya-Magnitnaya și patru paleogeoterme de manta modelate calculate folosind programul FITPLOT (vezi Tabelul 1). Tranziția Diamond (D) –grafit (G) de la [67]. (a) Modelul nr. 1; (b) Modelul nr. 2; (c) Modelul nr. 3; (d) Modelul nr. 4. De asemenea, sunt prezentate referințele geotermelor PC77 [68] cu flux de căldură de suprafață 36, 40 și 44 mW/m 2. * Nu includeți clinopiroxeni trasați în adâncimi ale crustei.

Comparație între paleogeotermă calculată utilizând datele xenocristalelor clinopiroxene din programul FITPLOT (modelul nr. 1) și estimările P-T pentru xenoliții de manta din conducta Komsomolskaya-Magnitnaya (KM). Linia roșie întreruptă demonstrează schematic „îndoiala” (secțiunea 5.2). Câmpul cenușiu arată grupul de xenocriști cu înaltă T clinopiroxen din Figura 2 .

Compoziția xenocristalelor clinopiroxene din țeava Komsomolskaya-Magnitnaya reprezentată pe diagrama discriminantă a lui Ramsay și Tompkins [63]. Datele reprezintă boabe care nu au trecut prin protocolul propus de Ziberna și colab. [23] (Secțiunea 4.1).

Na2O vs. Relațiile MgO în xenocristele de clinopiroxen derivate din manta din conducta Komsomolskaya-Magnitnaya care au fost respinse de protocolul compozițional al lui Ziberna și colab. [23] (Secțiunea 4.1) și care au fost excluse din calculele geotermale ale modelului nr. 1-3. Câmpurile eclogitelor din țeava Udachnaya și peridotitele mantalei aparute la nivel mondial sunt după Taylor și colab. [75]. Subdiviziunile pentru eclogiți în grupuri A, B și C sunt după Taylor și Neal [76].

Distribuția în adâncime a xenocristalelor clinopiroxene din conducta Komsomolskaya-Magnitnaya (KM) în comparație cu conducta vecină Novinka (câmpul Muna Superioară). Zonele cenușii arată cantitatea de strat de roci harzburgitice sub câmpul Muna superior, pe baza distribuției granatului de către Griffin și colab. [2] (Griffin99). Linia verde orizontală este tranziția de fază grafit (G) – diamant (D). LAB - litosferă - limita astenosferei; linie continuă - datele noastre (modelul nr. 1); linie punctată - de la [2] (a) Acceptată numai pentru termobarometrie cu un singur cristal. P-T calculat de P NT00 și T NT00. Țeavă KM - 188 boabe (58%). Pipă nouă - 97 de boabe (56%) [23]. (b) Toate xenocristele peridotitice presupuse în echilibru cu ortopiroxenul. P-T calculat prin intersecția T NT00 cu modelul paleogeotermei # 1. Țeavă KM - 201 boabe (89%). Pipă nouă - 123 boabe (71%) (date din [23]).

Comparația modelului # 1 (a) și # 2 (b) paleogeotermele mantalei sub conductele Komsomolskaya-Magnitnaya (KM), Udachnaya și Mir (Tabelul 1). SHF - fluxul de căldură de suprafață în mW/m 2, LT - grosimea litosferei în km, DW - fereastra diamantată în km. De asemenea, sunt prezentate geotermele de referință ale lui Hasterok și Chapman [77] cu un flux de căldură de suprafață de 35 și 40 mW/m 2.

Abstract

34-35 mW/m 2 flux de căldură de suprafață, 225-230 km grosime litosferică și 110-120 „fereastră diamantată” groasă pentru câmpul Muna Superioară. Xenolitele peridotite grosiere sunt în concordanță în estimările lor P-T cu paleogeoterma mantalei în stare stabilă derivată din xenocristii clinopiroxeni, în timp ce cele porfiroclastice intră în grupul xenocristelor cu clinopiroxen înalt T și cu P înalt. Discriminarea utilizând Cr2O3 demonstrează că xenocristele peridotitice ale clinopiroxenei sunt predominante (89%) dintre toți cei 323 de xenocristi studiați, sugerând că mantaua Muna Superioară este compusă predominant din peridotite. Roci peridotitice sărace în clinopiroxen sau libere, cum ar fi harzburgite și dunite, pot fi evidente la adâncimi de 140-180 km în mantaua Muna superioară. Judecând numai din considerațiile termice și grosimea litosferei, conductele KM și Novinka ar trebui să aibă un potențial excelent de diamant. Cu toate acestea, toate țevile din câmpul Muna Superioară au calități reduse de diamant (manta; geotermă; paleogeotermă; FITPLOT; clinopiroxen; xenocrist; xenolit; diamant; kimberlit; mantă craton siberiană; geotermă; paleogeotermă; FITPLOT; clenopirixen; xenocrythys; kimberlite, siberian

1. Introducere

2. Setarea geologică

4 milioane km2 și cuprinde scoarța precambriană, în mare parte acoperită (

70%) de sedimentele Riphean și Fanerozoic și aflorirea în scuturile Anabar și Aldan și mai multe ridicări [33,34,35]. Subsolul cratonului siberian este un colaj paleoproterozoic de terane arheneice granulit-gneis și granit-piatră verde. În structura cratonului siberian, diferite terane sunt grupate în unități tectonice mai mari - provincii tectonice: Tungus, Anabar, Olenek, Aldan și Stanovoy (Figura 1). Provincia Anabar este împărțită în trei terane: Daldyn, Markha și Magan (Figura 1). Studiile izotopice U-Pb și Hf ale zirconiilor din xenolitii crustali din provincia Anabar (câmpurile de kimberlit Muna superioară, Daldyn, Alakit și Nakyn) relevă vârsta arheană a rocilor subsolului, de la 3,65 la 3,11 Ga. Această crustă paleoarheană a fost refăcută semnificativ în mai multe evenimente tectonotermale, inclusiv un stadiu neoarhean (2,9-2,5 Ga) și mai multe etape metamorfe paleoproterozoice (1,98, 1,9 și 1,8 Ga) [36,37,38].

100 m), studiată în [23] și se crede că au un dig alimentator comun [43]. Conducta KM cuprinde trei tipuri de roci de kimberlit: brecie de kimberlit, kimberlit porfiric purtător de monticelit și kimberlit porfiric fără monticelit. Conform terminologiei propuse în [43], breccia de kimberlit este definită ca roci de kimberlit care conțin> 10% din roci de țară, în timp ce kimberlitul porfiric găzduiește

3. Materiale și metode

3.1. Exemple de descrieri

3.2. Metode de analiză

3.3. Termobarometre minerale

3.4. Calculul paleogeotermei

4. Rezultate

4.1. Termobarometre clinopiroxene

4.2. Paleogeotermă în stare stabilă pentru manta sub conducta KM

4.3. Termobarometria xenolitilor de manta din conducta Komsomolskaya-Magnitnaya

4.4. Compoziția mantalei pentru țeava Komsomolskaya-Magnitnaya: constrângeri de la xenopristele clinopiroxene

4.5. Xenocristale clinopiroxene: Profilul de distribuție a adâncimii pentru conducta KM

4.6. Manta Paleogeoterma sub țevile Mir și Udachnaya

5. Discuție

5.1. O paleogeotermă de manta sub câmpul superior Muna

250 km, în timp ce cel mai adânc eșantion al nostru oferă 210 km (± 20 km) pentru datele tăiate și 235 km (± 25 km) pentru toate datele (incertitudine pentru P NT00 bazată pe [64]). Cu toate acestea, cele mai profunde estimări P-T pot reprezenta mai degrabă un artefact decât valori realiste din cauza erorii analitice sau/și a incertitudinilor din barometru și/sau termometru. Astfel, grosimea litosferei poate fi supraestimată. Dimpotrivă, dacă datele P-T sunt limitate sau dacă magma kimberlitei nu a prelevat întreaga coloană litosferică, aceasta poate fi subestimată.

6 GPa), locusul maximului P R96 nu mai urmează geoterma de 38 mW/m 2 și nu există granate cu P R96> 6 GPa. Acest lucru se datorează probabil faptului că majoritatea granatelor la temperatură înaltă sunt insaturate în Cr, adică nu erau în echilibru cu cromita. Presiunea fiecărui bob de granat a fost derivată prin proiectarea T R96 către geotermă [2]. Griffin și colab. [2] a definit litosfera ca material epuizat cu granate care conțin P> 6,5 GPa), există doar granate bogate în Y. Griffin și colab. [2] a remarcat faptul că granatele cu temperatură înaltă au o chimie a oligoelementului nepletită similară cu granatele xenolitilor porfiroclastici cu temperatură înaltă și, astfel, limita litosferă - astenosferă definită de Griffin și colab. [2] reprezintă de fapt un „kink” în paleogeoterma litosferică (secțiunea 5.2). Prin urmare, sugerăm că Griffin și colab. [2] abordarea a subestimat grosimea litosferei sub câmpul Muna superior cu aproximativ 10%.

34 mW/m 2 debit de căldură de suprafață, o grosime litosferică termică de

225 km și o „fereastră diamantată” de peste 100 km grosime sub țeavă în momentul erupției kimberlitei.

34–35 mW/m 2 flux de căldură de suprafață și

225-230 km grosime litosferică pentru câmpul Muna Superioară. Consistența datelor P-T pentru peridotitele grosiere cu modelul de geotermă clinopiroxen # 1 (Figura 3) mărturisește că numai un set mare de date P-T pentru xenocristii clinopiroxenului poate fi utilizat cu succes pentru a constrânge în mod robust paleogeoterma în stare de echilibru. Acest lucru confirmă concluziile lui Mather și colab. [7] că datele xenocristului P-T filtrate cu atenție produc o paleogeotermă aproape identică cu cea produsă din xenoliții bine echilibrați.

5.2. Problema „Kink” a paleogeotermei în mantaua litosferei

5.3. Comparația grosimii litosferice sub câmpurile superioare Muna, Daldyn și Mirny

5.4. Compoziția și stratigrafia mantalei litosferice sub câmpul superior Muna

5.5. Implicații pentru potențialul de diamant al kimberlitilor siberieni

6. Observații finale

34-35 mW/m 2 flux de căldură de suprafață, 225-230 km grosime litosferică și 110-120 "fereastră diamantată" groasă pentru câmpul Muna superior.