2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.25515/pmi.2017.5.511 pmi-11416 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11416 Геология Geology Geochemistry of spinels from xenoliths of mantle lherzolites (sverre Volcano, spitsbergen Archipelago) Геохимия шпинели из ксенолитов мантийных лерцолитов (вулкан Сверре, архипелаг Шпицберген) Ashikhmin D. S. Ашихмин Д. С. Ashikhmin D. S. Dmitry_Ashihmin@vsegei.ru Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского (Санкт-Петербург, Россия) A.P.Karpinsky Russian Geological Research Institute (Saint-Petersburg, Russia) Chen Yu.-S. Чен Ю.-С. Chen Yu.-S. yxchen07@ustc.edu.cn Школа наук о Земле и Космосе Университета науки и технологий Китая (Хэфэй, Китай) School of Earth and Space Sciences of University of Science and Technology of China (Hefei, China) Skublov S. G. Скублов С. Г. Skublov S. G. skublov@yandex.ru Институт геологии и геохронологии докембрия РАН (Санкт-Петербург, Россия) Institute of Precambrian Geology and Geochronology Russian Academy of Sciences (Saint-Petersburg, Russia) Melnik A. E. Мельник А. Е. Melnik A. E. aleks@melnik.me Институт геологии и геохронологии докембрия РАН (Санкт-Петербург, Россия) Institute of Precambrian Geology and Geochronology Russian Academy of Sciences (Saint-Petersburg, Russia) 23 10 2017 2017 227 511 517 11 05 2017 12 07 2017 23 10 2017 © D. S. Ashikhmin, Yu.-S. Chen, S. G. Skublov, A. E. Melnik 2017 Д. С. Ашихмин, Ю.-С. Чен, С. Г. Скублов, А. Е. Мельник D. S. Ashikhmin, Yu.-S. Chen, S. G. Skublov, A. E. Melnik CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/11416

В работе представлены результаты исследования (метод LA-ICP-MS) шпинели из коллекции мантийных ксенолитов лерцолитов (семь ксенолитов), отобранных в четвертичных щелочных базальтах вулкана Сверре, архипелаг Шпицберген. Исследование двух крупных (более 15 см в диаметре) ксенолитов позволило изучить изменения состава минералов в центральной, промежуточной и краевой части образцов хромдиопсидовых шпинелевых лерцолитов. Установлен синусоидальный характер распределения REE в шпинелях, свидетельствующий о проявлении мантийного метасоматоза. Впервые полученные результаты по редкоэлементному составу для шпинелей из мантийных ксенолитов в щелочных базальтах архипелага Шпицберген дополняют опубликованные в мировой литературе данные по геохимии шпинелей мантийного происхождения.

The paper presents the results of a study (LA-ICP-MS method) of spinel from the collection of mantle xenoliths of lherzolites (seven xenoliths) selected in quaternary alkaline basalts of the Sverre volcano, the Spitsbergen archipelago. The study of two large (more than 15 cm in diameter) xenoliths made it possible to study changes in the composition of minerals in the central, intermediate, and marginal parts of the samples of chromium diopside spinel lherzolites. The sinusoidal character of the REE distribution in spinels, which indicates the manifestation of mantle metasomatism, is established. The results obtained for the first time on the trace-element composition for spinels from mantle xenoliths in alkaline basalts of the Spitsbergen archipelago are supplemented by data on the geochemistry of spinels of mantle origin published in the world literature.

 Ключевые слова шпинель мантийные ксенолиты мантийный метасоматоз геохимия минералов LA-ICP-MS архипелаг Шпицберген Keywords spinel mantle xenoliths mantle metasomatism mineral geochemistry LA-ICP-MS Spitsbergen archipelago Авторы благодарят д-ра геол.-минерал. наук А.Н.Сироткина (ПМГРЭ) за предоставленные образцы ксенолитов и канд. геол.-минерал. наук О.Л.Галанкину (ИГГДРАН) за проведение аналитических работ. Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках базовой и проектной части государственного задания в сфере научной деятельности No 5.9248.2017/ВУ на 2017-2019 гг The authors thank Doctor of Geological and Mineral Sciences,A.N.Sirotkin (PMGSE) for provided samples of xenoliths and Candidate of Geological and Mineral Sciences,O.L.Galankin (IPGG RAS) for conducting analytical work. The research was carried out with the financial support of the Ministry of Education and Science of Russia within theframework of the basic and design part of the state task in the sphere of scientific activity N5.9248.2017/VU for 2017-2019. Геохимия акцессорных хромшпинелидов из пород Эргаского хромитоносного гипербазитового массива и условия его формирования (Западный Саян) / Ф.П.Леснов, М.Ю.Подлипский, Г.В.Поляков, Г.В.Палесский // Доклады АН. 2008. Т. 422. № 5. С. 660-664. Lesnov F.P., Podlipskij M.Ju., PoljakovG.V.,Palesskij G.V. Geochemistry of accessory chrome spinels from the rocks of the Erga chromite-bearing hyperbasite massif and the conditions of its formation (Western Sayan). Doklady AN. 2008. Vol. 422. N5,p.660-664 (in Russian). Леснов Ф.П. Редкоземельные элементы в ультрамафитовых и мафитовых породах и минералах. Кн. 2. Второстепенные и акцессорные минералы. Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2009. 190 с. Lesnov F.P. Rare-earth elements in ultramafic and mafic rocks and minerals. Kn. 2. Vtorostepennye i akcessornye mineraly. Novosibirsk: Akademicheskoe izd-vo «Geo». 2009, p. 190(in Russian). Carbonate-bearing mantle peridotite xenoliths from Spitsbergen: phase relationships, mineral compositions and traceelement residence / D.A.Ionov, S.Y.O'Reilli, Y.S.Genshaft, M.G.Kopylova // Contributions to Mineralogy and Petrology. 1997. Vol. 125. P. 375-392. Ionov D.A., O'Reilli S.Y., Genshaft Y.S., Kopylova M.G. Carbonate-bearing mantle peridotite xenoliths from Spitsbergen: phase relationships. mineral compositions and trace-element residence. Contributions to Mineralogy and Petrology. 1997. Vol.125,p. 375-392. Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen: U-Pb dating, Hf isotopes and trace elements in zircons from mantle xenoliths / Y.S.Liu, S.Gao, Z.Hu et al. // Journal of Petrology. 2010. Vol. 51. P. 537-571. Y.S.Liu, S.Gao, Z.Hu et al. Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen: U-Pb dating. Hf isotopes and trace elements in zircons from mantle xenoliths. Journal of Petrology. 2010. Vol. 51,p.537-571. In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard / Y.S.Liu, Z.Hu, S.Gao et al. // Chemical Geology. 2008. Vol. 257. P. 34-43. Y.S.Liu,Z.Hu,S.Gao et al. In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard. Chemical Geology. 2008. Vol. 257, p. 34-43. Kamenetsky V.S. Factors controlling chemistry of magmatic spinel: an empirical study of associated olivine, Cr-spinel and melt inclusions from primitive rocks / V.S.Kamenetsky, A.J.Crawford, S.Meffre // Journal of Petrology. 2001. Vol. 42. P. 655-671. Kamenetsky V.S., Crawford A.J., Meffre S. Factors controlling chemistry of magmatic spinel: an empirical study of associated olivine. Cr-spinel and melt inclusions from primitive rocks. Journal of Petrology. 2001. Vol. 42, p. 655-671. Mechanisms and sources of mantle metasomatism: major and trace element compositions of peridotite xenoliths from Spits-bergen in the context of numerical modeling / D.A.Ionov, J.-L.Bodinier, S.B.Mukasa, A.Zanetti // Journal of Petrology. 2002. Vol. 43. P. 2219-2259. Ionov D.A., Bodinier J.-L.,Mukasa S.B., Zanetti A. Mechanisms and sources of mantle metasomatism: major and trace element compositions of peridotite xenoliths from Spitsbergen in the context of numerical modeling. Journal of Petrology. 2002. Vol.43, p. 2219-2259. Metasomatic processes in lherzolitic and harzburgitic domains of diamondiferous lithospheric mantle: REE in garnets from xenoliths and inclusions in diamonds / T.Stachel, K.S.Viljoen, G.Breya, J.W.Harris // Earth and Planetary Science Letters. 1998. Vol. 159. P. 1-12. Stachel T., Viljoen K.S., Breya G., Harris J.W. Metasomatic processes in lherzolitic and harzburgitic domains of diamondiferous lithospheric mantle: REE in garnets from xenoliths and inclusions in diamonds. Earth and Planetary Science Letters. 1998. Vol.159, p. 1-12.