Stages and Conditions of Formation of Carbonate-Silicate Veins and Near-Vein Aureoles in the Early Proterozoic Complexes of the Belomorian Mobile Belt, North Karelia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

On the islands and the coast of the White Sea in North Karelia, the bodies of Early Proterozoic metamorphosed gabbroids are widely distributed in Archean gneiss. Carbonate-silicate veins with sulfide mineralization are confined to these bodies of metabasites, as well as to their contacts with gneiss. The main vein minerals are plagioclase, quartz, carbonates and chlorite. The stages of vein formation correspond to the transition from early quartz-plagioclase to late quartz-carbonate associations with chlorite and sulfides. The early (high-temperature) stage is fixed by the amphibolite aureoles around the vein with temperature estimates of about 550–650°C by the TWQ method. This stage corresponds to the quartz-plagioclase association of the marginal zones of the veins. The transition to the late stage with the formation of veined quartz-carbonate associations (± biotite) occurred at temperatures of 540°C and lower, judging by the calcite-dolomite associations. Further development of quartz–chlorite–carbonate and sulfide associations in veins and wall amphibolites corresponds to a decrease in temperature to 350°C and below, judging by chlorite thermometers. Vein formation and near-vein amphibolitization are presumably associated with the impact of metamorphic fluids at the latest retrograde stage of metamorphism in the Early Proterozoic.

About the authors

I. S. Volkov

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry,
Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Russia, Moscow

V. M. Kozlovskii

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry,
Russian Academy of Sciences

Email: ivanvolkov19@yandex.ru
Russia, Moscow

References

  1. Балаганский В.В. Главные этапы тектонического развития северо-востока Балтийского щита в палеопротерозое: Автореф. дис. … докт. геол.-мин. наук. СПб.: ИГГД РАН, 2002. 32 с.
  2. Балаганский В.В., Глазнев В.Н., Осипенко Л.Г. Раннепротерозойская эволюция северо-востока Балтийского щита: террейновый анализ // Геотектоника. 1998. № 2. С. 16–28.
  3. Березин А.В., Скублов С.Г. Эклогитоподобные апогаббровые породы Керетского архипелага (о-ва Сидоров и Большая Илейка, Белое море): особенности состава, условия и возраст метаморфизма // Петрология. 2014. Т. 22. № 3. С. 265–286.
  4. Березин А.В., Салимгараева Л.И., Скублов С.Г. Эволюция состава минералов при эклогитовом метаморфизме в Беломорском подвижном поясе (на примере о-ва Виченная Луда) // Петрология. 2020. Т. 28. №. 1. С. 85–107.
  5. Глебовицкий В.А., Смолькин В.Ф. Ранний докембрий Балтийского щита. СПб.: Наука, 2005. 711 с.
  6. Козловский В.М. Геология и метаморфизм метабазитов в зонах пластического течения Беломорского подвижного пояса северной Карелии. Дис. … докт. геол.-мин. наук. М.: ИГЕМ РАН, 2021. 550 с.
  7. Козловский В.М., Аранович Л.Я. Петрология и термобарометрия эклогитовых пород Красногубского дайкового поля, Беломорский подвижный пояс // Петрология. 2010. Т. 18. № 1. С. 29–52.
  8. Козловский В.М., Травин В.В., Саватенков В.М. и др. Термобарометрия палеопротерозойских метаморфических событий центральной части Беломорского подвижного пояса, Северная Карелия // Петрология. 2020. Т. 28. № 2. С. 184–209.
  9. Козловский В.М., Травин В.В., Зигер Т.Ф. и др. Статический и динамический метаморфизм базитов Беломорья (на примере массива Поньгома-Наволок и его метаморфического обрамления) // Петрология и геодинамика геологических процессов. 2021. Т. 2. С. 28–31.
  10. Коржинский Д.С. Кислотно-основное взаимодействие в минералообразующих системах // Теория процессов минералообразования: избранные труды. М.: Наука, 1994. 223 с.
  11. Косой Л.А. Геолого-петрографический очерк Керетского района Северной Карелии // Ученые записки ЛГУ. 1938. № 26. С. 65–99.
  12. Котельников А.Р., Сук Н.И., Котельникова З.А. и др. Минеральные геотермометры для низкотемпературных парагенезисов // Вест. ОНЗ РАН. 2012. Т. 4. С. 1–4.
  13. Лебедев В.И. К минералогии кварцево-карбонатных жил Северной Карелии // Изв. Карело-финского филиала АН СССР. 1950. № 1. С. 3–36.
  14. Никитин Ю.В. Молибденитовое оруденение в жилах Северной Карелии // Тр. Лаборатории геологии докембрия. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1960. Т. 9. С. 150–157.
  15. Скублов С.Г., Мельник А.Е., Марин Ю.Б. и др. Новые данные о возрасте (U-Pb, Sm-Nd) метаморфизма и протолита эклогитоподобных пород района Красной губы, Беломорский пояс // Докл. АН. 2013. Т. 453. № 3. С. 319–325.
  16. Скублов С.Г., Березин А.В., Мельник А.Е. и др. Возраст протолита эклогитов южной части Пежострова, Беломорский пояс: протолит метабазитов как индикатор времени эклогитизации // Петрология. 2016. Т. 24. № 6. С. 640–653.
  17. Слабунов А.И. Геология и геодинамика архейских подвижный поясов на примере Беломорской провинции Фенноскандинавского щита. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. 296 с.
  18. Слабунов А.И., Азимов П.Я., Глебовицкий В.А. и др. Архейская и палеопротерозойская мигматизации пород Беломорской провинции Фенноскандинавского щита: петрология, геохронология, геодинамические следствия // Докл. АН. 2016. Т. 467. № 1. С. 71–71.
  19. Слабунов А.И., Балаганский В.В., Щипанский А.А. Мезоархей-палеопротерозойская эволюция земной коры Беломорскогй провинции Фенноскандинавского щита и тектоническая позиция эклогитов // Геология и геофизика. 2021. Т. 62. № 5. С. 650–677.
  20. Смирнова В.С., Солодкая Р.И. Геологическая карта СССР масштаба 1 : 200000. Серия Карельская лист Q‑36XVI. Объяснительная записка. М.: Государственное научно-техническое изд-во литературы по геологии и охране недр, 1960. 60 с.
  21. Степанов В.С. Основной магматизм докембрия западного Беломорья. Л.: Наука, 1981. 216 с.
  22. Степанова А.В., Степанов В.С., Ларионов А.Н. и др. Габбро-анортозиты 2.5 млрд лет в Беломорской провинции Фенноскандинавского щита: петрология и тектоническая позиция // Петрология. 2017. Т. 25. № 6. С. 581–608.
  23. Шуркин К.А. Материалы к геологии и петрографии габбро-лабрадоритов архея Северной Карелии / Под ред. К.А. Шуркина, В.Л. Дука, Ф.П. Митрофанова. Геология и абсолютный возраст докембрия Балтийского щита и Восточной Сибири. М.–Л., 1960. С. 120–149.
  24. Alm E., Sundblad K. Sveconorwegian polymetallic quartz veins in Sweden // Neues Jahrbuch für Mineralogie Monatshefte. 1994. V. 1994. № 1. P. 1–22.
  25. Alm E., Broman C., Billström K. et al. Fluid characteristics and genesis of early Neoproterozoic orogenic gold-quartz veins in the Harnas area, southwestern Sweden // Econom. Geol. 2003. V. 98. № 7. P. 1311–1328.
  26. Anovitz L.M., Essene E.J. Phase equilibria in the system CaCO3–MgCO3–FeCO3 // J. Petrol. 1987. V. 28. № 2. P. 389–415.
  27. Berman R.G. Internally-consistent thermodynamic data for minerals in the system Na2O–K2O–CaO–MgO–FeO–Fe2O3–Al2O3–SiO2–TiO2–H2O–CO2 // J. Petrol. 1988. V. 29. P. 445–522.
  28. Berman R.G. Thermobarometry using multiequilibrium calculations: a new technique with petrologic applications // Canad. Mineral. 1991. V. 29. P. 833–855.
  29. Bibikova E., Skiöld T., Bogdanova S. et al. Titanite-rutile thermochronometry across the boundary between the Archaean Craton in Karelia and the Belomorian Mobile Belt, eastern Baltic Shield // Precambr. Res. 2001. V. 105. № 2–4. P. 315–330.
  30. Bons P.D., Elburg M. A., Gomez-Rivas E. A review of the formation of tectonic veins and their microstructures // J. Structur. Geol. 2012. V. 43. P. 33–62.
  31. Bourdelle F., Parra T., Chopin C., Beyssac O. A new chlorite geothermometer for diagenetic to low-grade metamorphic conditions // Contrib. Mineral. Petrol. 2013. V. 165. № 4. P. 723–735.
  32. Cathelineau M., Nieva D. A chlorite solid solution geothermometer the Los Azufres (Mexico) geothermal system // Contrib. Mineral. Petrol. 1985. V. 91. № 3. P. 235–244.
  33. Cook N.J., Ciobanu C.L., Danyushevsky L.V., Gilbert S. Minor and trace elements in bornite and associated Cu–(Fe)-sulfides: a LA-ICP-MS study Bornite mineral chemistry // Geochim. Cosmochim. Acta. 2011. V. 75. № 21. P. 6473–6496.
  34. Holland T., Blundy J. Non-ideal interactions in calcic amphiboles and their bearing on amphibole-plagioclase thermometry // Contrib. Mineral. Petrol. 1994. V. 116. № 4. P. 433–447.
  35. Leake B.E., Woolley A.R., Arps C.E.S. et al. Nomenclature of amphiboles; Report of the Subcommittee on Amphiboles of the International Mineralogical Association Commission on new minerals and mineral names // Mineral. Mag. 1997. V. 61. № 405. P. 295–310.
  36. Loidolt L.H. Quartz-feldspar-carbonate bodies of the Carrizo Mountains, Texas. The University of Arizona, 1970. 126 p.
  37. Marsala A., Wagner T., Wälle M. Late-metamorphic veins record deep ingression of meteoric water: a LA-ICP-MS fluid inclusion study from the fold-and-thrust belt of the Rhenish Massif, Germany // Chem. Geol. 2013. V. 351. P. 134–153.
  38. Raj R.M., Kumar S.N. Characterisation of selected sulphides associated with the granitic pegmatites of Nagamalai-Pudukottai area, Madurai District, Tamil Nadu, India // J. Applied Geochem. 2015. V. 17. № 4. P. 444–450.
  39. Raj R.M., Kumar S.N. Geothermobarometry of granitic pegmatites of Nagamalai-Pudukottai area, Madurai Block, South India // Earth Sci. India. 2018. V. 11. P. 168–182.
  40. Sankar D.B., Prasad K.S.S. Petrology of Garimanipenta (copper mineralisation area), Nellore District, Andhra Pradesh, south India – A case study // Int. J. Sci. Environment and Technology. 2012. V. 1. № 4. P. 247–259.
  41. Stepanova A., Stepanov V. Paleoproterozoic mafic dyke swarms of the Belomorian Province, eastern Fennoscandian Shield // Precambr. Res. 2010. V. 183. № 3. P. 602–616.
  42. Stepanova A.V., Stepanov V.S., Larionov A.N. et al. Relicts of paleoproterozoic LIPs in the Belomorian Province, eastern Fennoscandian Shield: barcode reconstruction for a deeply eroded collisional orogen // Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2022. V. 518. № 1. P. 101–128.
  43. Warr L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineral. Mag. 2021. V. 85. № 3. P. 291–320.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (2MB)
3.

Download (2MB)
4.

Download (8MB)
5.

Download (9MB)
6.

Download (5MB)
7.

Download (265KB)

Copyright (c) 2023 И.С. Волков, В.М. Козловский

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies