Submit an Article
Become a reviewer
Vol 255
Pages:
419-434
Download volume:
RUS ENG
Research article
Geology

Vendian age of igneous rocks of the Chamberlain valley area (Northern part of the Wedel Jarlsberg Land, Svalbard Archipelago)

Authors:
Aleksandr N. Sirotkin1
Aleksandr N. Evdokimov2
About authors
  • 1 — Ph.D., Dr.Sci. Head of the Sector VNIIOkeangeologiya ▪ Orcid
  • 2 — Ph.D., Dr.Sci. Professor Saint Petersburg Mining University
Date submitted:
2021-04-04
Date accepted:
2022-04-26
Date published:
2022-07-26

Abstract

The geological structure, structural relations with the underlying complexes, mineral composition, age and origin of sedimentary-volcanogenic and intrusive formations of the Chamberlain valley area (northern part of the Wedel Jarlsberg Land, Svalbard Archipelago) are considered. As a result of the studies, two stages of the Late Precambrian endogenous activity in this area have been identified. For the first time the Vendian ages (593-559 Ma) of intrusive (dolerites) and effusive (basalts, andesites, tuffs) rocks were determined by U-Pb-method (SHRIMP-II) for Svalbard Archipelago. At the same time, the Grenville ages for large bodies of gabbro-diorites, metadolerites bodies (1152-967 Ma), and metagranites (936 Ma) were determined for the first time for this area, which correlates well with the ages of magmatic formations obtained earlier in the southern part of Wedel Jarlsberg Land. A detailed petrographic and petrochemical characterization of all the described objects were compiled and the paleotectonic conditions of their formation were reconstructed. Based on these data, the Chemberlendalen series, which is dated to the Late Vendian, and the Rechurchbreen series, which the authors attribute to the Middle Riphean and correlate with the lower part of the Nordbucht series are distinguished. The data obtained indicate a two-stage Precambrian magmatism in this area of the Svalbard archipelago and, most importantly, provide evidence for the first time ever of endogenous activity on Svalbard in the Vendian time. This fact makes it possible to reconsider in the future the history of the formation of folded basement of the Svalbard archipelago and the nature of the geodynamic conditions in which it was formed.

Keywords:
Svalbard sedimentary-volcanogenic complex basic magmatism peridotites gabbro metavolcanic the Vendian the Middle Riphean zircon absolute age
10.31897/PMI.2022.20
Go to volume 255

References

  1. Красильщиков А.А., Тебеньков А.М. Докембрийская история каледонид Шпицбергена // Геолого-геофизические характеристики литосферы Арктического региона. СПб: ВНИИОкеангеология, 1996. Вып. 1. Ч. 1. С. 70-82.
  2. Тебеньков А.М. Позднедокембрийские магматические формации Западного Шпицбергена // Вестник ЛГУ. 1983. № 24. С. 88-93.
  3. Тебеньков А.М., Джи Д.Г., Йоханссен У., Ларионов А.Н. История тектонического развития фундамента Шпицбергена (по геохронологическим данным) // Комплексные исследования природы Шпицбергена. Вып. 4. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2004. С. 90-100.
  4. Сироткин А.Н. Никитин Д.В. Особенности геодинамического развития девонского грабена Шпицбергена // Записки Горного института. 2011. Т. 194. С. 104-111.
  5. Турченко С.И. Докаледонский этап тектонического развития складчатого основания архипелага Шпицберген как фундамента древней платформы // Геология и перспективы рудоносности фундамента древних платформ: Сборник научных трудов. Л.: Наука, 1987. С. 222-231.
  6. Хаин В.Е.,Филатова Н.И. От Гипербореи к Арктиде: к проблеме докембрийского кратона Центральной Арктики // Доклады РАН. 2009. Т. 428. № 2. С. 220-224.
  7. Балуев А.С., Кузнецов Н.Б., Зыков Д.С. Новые данные по строению литосферы и истории формирования Западно-Арктического шельфа (моря Белое и Баренцево) // Строение и история развития литосферы (Серия «Вклад России в Международный полярный год»). М.: Paulsen, 2010. C. 252-292.
  8. Кузнецов Н.Б. Кембрийская коллизия Балтики и Арктиды, ороген Протоуралид – Тиманид и продукты его размыва в Арктике // Доклады РАН. 2006. Т. 411. № 6. С. 788-793.
  9. Кузнецов Н.Б. Кембрийский ороген Протоуралид-Тиманид: структурные доказательства коллизионной природы // Доклады РАН. 2008. Т. 423. № 6. С. 774-779.
  10. Кузнецов Н.Б. Основание Свальбарда: северо-восточное продолжение скандинавских каледонид или северо-западное продолжение протоуралид-тиманид? // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический. 2009. № 84 (3). С. 23-51.
  11. Сироткин А.Н., Евдокимов А.Н. Эндогенные режимы и эволюция регионального метаморфизма складчатых комплексов фундамента архипелага Шпицберген (на примере полуострова Ню Фрисланд). СПб: ВНИИОкеангеология, 2011. 270 с.
  12. Акбарпуран Хайяти С.А., Гульбин Ю.Л., Сироткин А.Н., Гембицкая И.М. Эволюция состава акцессорных минералов RЕЕ и Ti в метаморфических сланцах серии Атомфьелла, Западный Ню Фрисланд, Шпицберген и ее петрогенетическое значение // Записки Российского минералогического общества. 2020. № 5. С. 1-28.
  13. Красильщиков А.А. Стратиграфия и палеотектоника докембрия-раннего палеозоя Шпицбергена. Л.: Недра, 1973. 119 с.
  14. Красильщиков А.А. Общая схема стратиграфического и тектонического расчленения докембрия Свальбарда // Геология Свальбарда. Л.: НИИГА, 1976. С. 56-62.
  15. Harland W.B. The geology of Svalbard. Memoir № 17. Oxford London: Geological Society, 1997. 521p.
  16. Бархатов Б.П. Основные этапы тектонического развития архипелага Шпицберген // Вестник Ленинградского государственного университета. 1970. Т. 6 (1). С. 157-159.
  17. Турченко С.И., Тебеньков А.М., Бархатов Д.Б., Барматенков И.И. Геологическое строение и магматизм района долины Чемберлена, Западный Шпицберген // Геология Шпицбергена. Л.: Севморгеология, 1983. С. 38-48.
  18. Birkenmajer K. Caledonian basement in NW Wedel Jarlsberg Land south of Bellsund, Spitsbergen // Polish Polar Research. 2004. Vol. 25. № 1. P. 3-26.
  19. Dallmann W.K., Hjelle A., Ohta Y. et al. Geological Map of Svalbard 1:100,000, B11G Van Keulenfjorden // Norsk Polarinstitutt Temakart, 1990. 15 p.
  20. Bjornerund M. An Upper Proterozoic unconformity in northern Wedel Jarlsberg Land, southwest Spitsbergen: lithostratigraphy and tectonic implications // Polar Research. 1990. Vol. 8. № 2. P. 127-140. DOI: 10.3402/polar.v8i2.6809
  21. Soviet geological research in Svalbard 1962-1992 // Extended abstracts of unpublished. Oslo, 1996. 103 p.
  22. Сироткин А.Н., Марин Ю.Б., Кузнецов Н.Б. и др. О возрасте формирования основания Шпицбергена: U-Pb-датирование детритного циркона из верхнедокембрийских и нижнекаменноугольных обломочных пород северо-западной части Земли Норденшельда // Доклады РАН. 2017. Т. 477. № 3. С. 1-6. DOI: 10.7868/S0869565217330143
  23. Kośmińska K., Schneider D., Majka J. et al. Detrital zircon U-Pb geochronology of metasediments from southwestern Svalbard’s Caledonian Province // EGU General Assembly 2015, 12-17 April 2015, Vienna, Austria. Geophysical Research Abstracts. 2015. Vol. 17. № 11805.
  24. Majka J., Gee D.G., Larionov A.N. Neoproterozoic zircon age from anathectic pegmatite, Isbjornhamna Group (Wedel Jarlsberg Land, Spitsbergen) // NFG, N2. Abstract and Proceedings of the Geological Society of Norway. 2007. Abstr. NISP-041. 266 p.
  25. Гавриленко Б.В., Балашов Ю.А., Тебеньков А.М., Ларионов А.Н. Раннепротерозойский U-Pb возраст «реликтового» циркона из высококалиевых кварцевых порфиров Земли Веделя Ярлсберга (Шпицберген) // Геохимия. 1993. № 1, С. 154-158.
  26. Balašov Yu.A., Peucat J.J., Teben'kov A.M. et al. Rb-Sr whole rock and U-Pb zircon datings of the granitic-gabbroic rocks from the Skalfjellet Subgroup, southwest Spitsbergen // Polar Research. 1996. Vol. 15. № 2. P. 167-181. DOI: 10.3402/polar.v15i2.6645
  27. Balašov J. A., Teben’kov A.M., Ohta Y. et al. Grenvillian U-Pb zircon ages of quartz porphyry and rhyolite clasts in a metaconglomerate at Vimsodden, southwestern Spitsbergen // Polar Research. 1995. Vol. 14 (3). P. 291-302. DOI: 10.3402/polar.v14i3.6669
  28. Larionov A.N., Tebenkov A.M. New SHRIMP-II U-Pb zircon age data from granitic boulders in Vendian tillites of southern coast of Isfjorden, West Spitsbergen // Abstracts and Proceedings of the Geological Society of Norway. 2004. Vol. 2. P. 88-89.
  29. Majka J., Kośmińska K. Magmatic and metamorphic events recorded within the Southwestern Basement Province of Svalbard // Arktos. 2017. Vol. 3(1). P. 1-7. DOI: 10.1007/s41063-017-0034-7
  30. Williams I.S. U-Th-Pb geochronology by ion microprobe // Reviews In Economic Geology. 1998. Vol. 7. P. 1-35. DOI: 10.5382/Rev.07.01
  31. McDonough W.F., Sun S.-s. The composition of the Earth // Chemical Geology. 1995. Vol. 120. P. 223-253. DOI: 10.1016/0009-2541(94)00140-4
  32. Whitney D.L., Evans B.W. Abbreviations for names of rock-forming minerals // American Mineralogist. 2010. Vol.95. P. 185-187. DOI: 10.2138/AM.2010.3371
  33. Доливо-Добровольский В.В. Принципы рациональной классификации магматических горных пород // Записки Горного института. 2009. Т. 183. С. 181-186.
  34. Практическая петрология: методические рекомендации по изучению магматических образований применительно к задачам. СПб: ВСЕГЕИ, 2017. 168 с.
  35. Тебеньков А.М., Красильщиков А.А., Балашов Ю.А. Главные геохронологические рубежи и этапы формирования фундамента Шпицбергена // Доклады РАН. 1996. Т. 346. № 6. С. 786-789.
  36. Сироткин А.Н., Скублов С.Г. U-Pb возраст циркона из метабазитов кристаллического фундамента архипелага Шпицберген и история его формирования // Региональная геология и металлогения. 2015. № 63. С. 47-58.
  37. Бородин Л.С. Петрохимия магматических серий. М.: Наука, 1987. 260 с.
  38. Majka J., Be’eri-Shlevins Y., Gee D.G. et al. Torellian (c. 640 Ma) metamorphic overprint of Tonian (c. 950 Ma) basement in the Caledonides of southwestern Svalbard // Geological Magazine. 2014. Vol. 151. Iss. 4. P. 732-748. DOI: 10.1017/S0016756813000794
  39. Griffin W.L., Nikolic N., O’Reilly S.Y., Pearson N.J. Coupling, decoupling and metasomatism: Evolution of crust-mantle relationships beneath NW Spitsbergen // Lithos. 2012. Vol. 149. P. 115-135. DOI: 10.1016/j.lithos.2012.03.003
  40. ЕвдокимовА.Н., СироткинА.Н., ЧебаевскийВ.С. Позднепалеозойский щелочно-ультраосновной магматизм архипелага Шпицберген // Записки Горного института. 2013. Т. 200. С. 201-209.
  41. Majka J., Mazur S., Manecki M. et al. Late Neoproterozoic amphibolite-facies metamorphism of a pre-Caledonian basement block in southwest Wedel Jarlsberg Land, Spitsbergen: new evidence from U-Th-Pb dating of monazite // Geological Magazine. 2008. Vol. 145. Iss. 6. P. 822-830. DOI: 10.1017/s001675680800530x
  42. Harland W.B. Caledonide of Svalbard // The Caledonide orogeny – Scandinavia and related areas. Chichester, New York: Wiley, 1985. P.999-1016.

Similar articles

Peculiarities of rare-metal mineralization and genetic relationship of mineral associations in the eastern rim of Murzinsko-Aduysky anticlinorium (the Ural Emerald Belt)
2022 Mikhail P. Popov
Prospecting models of primary diamond deposits of the north of the East European Platform
2022 Victor N. Ustinov, Igor I. Mikoev, Gennady F. Piven
Carbonatite complexes of the South Urals: geochemical features, ore mineralization, and geodynamic settings
2022 Irina L. Nedosekova
Ophiolite association of Cape Fiolent (western part of the Mountainous Crimea) – the upper age constraint according to the U-Pb isotope dating of plagiorhyolites (Monakh Cliff)
2022 Nikolay B. Kuznetsov, Tatiana V. Romanyuk, Aleksandra V. Strashko, Anastasia S. Novikova
Magma feeding paleochannel in the Monchegorsk ore region: geochemistry, isotope U-Pb and Sm-Nd analysis (Kola region, Russia)
2022 Valeriy F. Smolkin, Artem V. Mokrushin, Tamara B. Bayanova, Pavel A. Serov; Aleksei A. Ariskin
U-Pb (SHRIMP-RG) age of zircon from rare-metal (Li, Cs) pegmatites of the Okhmylk deposit of the Kolmozero-Voron’ya greenstone belt (northeast of the Fennoscandian shield)
2022 Nikolay M. Kudryashov, Oksana V. Udoratina, Arkady A. Kalinin, Lyudmila M. Lyalina, Ekaterina A. Selivanova, Marty J. Grove