Zircon in High‐mg Diorite of the Chelyabinsk Massif (South Urals): Morphology, Geochemical Signature, and Petrogenesis Implications

Abstract

The article is focused on the morphology, trace element composition, U‐Pb and Lu‐Hf systems in zircon in high‐Mg diorite of the Chelyabinsk granitoid massif. Our analytical studies of the U‐Pb and Lu‐Hf isotope systems and the trace element composition were performed using mass spectrometry (MS) with inductively coupled plasma (ICP) and laser ablation (LA) of samples. It is established that the zircon formed at the last stages of crystallization of the basic melt under subsolidus conditions at low (600–700 °C) temperatures, which distinguishes it from the zircon of most other high‐Mg rocks of the intermediate composition. The internal structure of the zircon and the concentration of trace elements are locally altered under the influence of a fluid, which led to a partial disruption of the U‐Pb and Lu‐Hf isotopic systems. For the least altered areas in the zircon crystals, the age of crystallization of the parent high‐Mg melt is 362±2 Ma, which coincides with the age estimated from the geological data. Considering the isotope composition of Hf in the zircon and the trace element concentrations, there are grounds to relate the formation of high‐Mg diorite in the Chelyabinsk granitoid massif with a mixed mantle‐crustal source.

Heat and Mass Transfer in the Upper Mantle and the Deep Crust: Petrological Indicators and Mathematical Modeling

“…Анализ опубликованных статей в настоящем спецвыпуске журнала Geodynamics & Tectonophysics [Ashchepkov et al, 2019;Vladimirov A.G. et al, 2019;Vladimirov V.G. et al, 2019;Murzintsev et al, 2019;Osipova et al, 2019;Polyansky et al, 2019;Udoratina et al, 2019] позволил наметить главные направления будущих исследований, которые были обсуждены в рамках «круглого стола» на четвертой международной научной конференции «Корреляция алтаид и уралид: магматизм, метаморфизм, стратиграфия, геохронология, геодинамика и металлогения» (г. Новосибирск, ИГМ -ИНГГ СО РАН, 2018 г.). Эти доклады можно условно отнести к трем группам: 1) тепломассоперенос в верхней мантии и структура мантийной литосферы; 2) петрологические индикаторы корово-мантийного взаимодействия, механизмы внедрения и сосуществования контрастных по составу магматических расплавов (базиты -граниты); 3) реконструкция термических историй остывания гранитоидных батолитов и рудно-магматических систем на разноглубинных уровнях земной коры.…”

“…Второй раздел представлен статьей, в которой приведены новые данные о глубинных базитовых включениях в гранитоидах и их индикаторной значимости для понимания генезиса корово-мантийных расплавов [Udoratina et al, 2019]. Принципиально важной является разработка минералогических индикаторов петрогенезиса [Osipova et al, 2019]. Это направление в изучении гранитоидных интрузив-ных массивов является новым подходом, способным выявить и доказать на минеральном уровне присутствие мантийного вещества в гранитоидных системах.…”