Geochemistry and geochronology of cretaceous volcanism of Chauna region, Central Chukotka

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

New geochronological and geochemical data on the age and composition of Cretaceous volcanism of Palyavaam River basin (Central Chukotka, Chauna region) are presented. First complex is composed of rhyolites, ignimbrites and felsic tuffs of Chauna Group of Okhotsk-Chukotka volcanic belt (OCVB). Second complex is represented by volcanic rocks of latite-shoshonite series of Early Cretaceous age, distinguished as Etchikun’ Formation. Its origin is still debatable. Some researchers refer deposits of Etchikun’ Formation to magmatic stage before OCVB activity. Other authors include in Chauna Group composition. Obtained data indicate heterogeneity of Etchikun’ Fomation volcanics and allow to divide them in two groups. Andesites of the first group (Etchikun’ Formation sensu stricto) have Early Cretaceous age and belong to magmatic stage before OCVB activity. Andesites of the second group correlate in age and composition with OCVB volcanic rocks. They occur at the base of Chauna Group and indicate homodromous character of volcanism evolution in the Central-Chukotka of Okhotsk-Chukotka volcanic belt.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Ganelin

Geological Institute Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: al-gan@yandex.ru
Russian Federation, 7, Pyzhevsky lane, Moscow, 119017

E. V. Vatrushkina

Geological Institute Russian Academy of Sciences

Email: al-gan@yandex.ru
Russian Federation, 7, Pyzhevsky lane, Moscow, 119017

M. V. Luchitskaya

Geological Institute Russian Academy of Sciences

Email: al-gan@yandex.ru
Russian Federation, 7, Pyzhevsky lane, Moscow, 119017

References

  1. Акинин В.В., Миллер Э.Л. (2011) Эволюция известково-щелочных магм Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Петрология 19(3), 249–290.
  2. Белый В.Ф. (1977) Стратиграфия и структуры Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. М.: Наука, 171 с.
  3. Белый В.Ф. (1961) Стратиграфия и тектоника Охотско-Чукотского вулканогенного пояса (Центральная Чукотка) Материалы по геологии и полезным ископаемым Северо-Востока СССР. Магадан.СВКНИИ, 15, 36–71.
  4. Геологическая карта СССР масштаба 1:200000 (пояснительная записка). Серия Анюйско-Чаунская, лист R59- XXIX, XXX. Магадан. 1976.
  5. Захаров М.Н., Конусова В.В., Смирнова Е.В. (1986) Особенности распределения РЗЭ в вулканических образованиях Охотско-Чукотского пояса и в базальтоидах наложенных кайнозойских структур континентальных сводов. В кн. Геохимия вулканитов различных геодинамических обстановок. Новосибирск: Наука, 133–148.
  6. Ефремов С.В. (2009) Геохимия и генезис ультракалиевых и калиевых магматитов восточного побережья Чаунской губы (Чукотка), их роль в металлогенической специализации оловоносных гранитоидов. Тихоокеанская геология 28(1), 84–95.
  7. Жуланова И.Л., Русакова Т.Б., Котляр И.Н. (2007) Геохронология и геохронометрия эндогенных событий в мезозойской истории Северо-Востока Азии. М.: Наука, 358 с.
  8. Журавлев Г.Ф. (1979) Геологическое строение и полезные ископаемые Чаунской вулканической зоны Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. В кн. Геология, стратиграфия и полезные ископаемые Сибири. Томск: Изд-во Томского Ун-та, 26–30.
  9. Захаров М.Н., Конусова В.В., Смирнова Е.В. (1986) Редкие земли в базальтоидах Омолонского района (Охотско-Чукотский вулканогенный пояс). Геология и разведка (4), 62–70.
  10. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.П. (1990) Тектоника литосферных плит СССР. Кн. 2. М.: Недра, 334 с.
  11. Интерпретация геохимических данных. (2001) Под ред. Е.В.Склярова. М.: Инжиниринг, 288 с.
  12. Котляр И.Н., Русакова Т.Б. (2004) Меловой магматизм и рудоносность Охотско-Чукотской области: геолого-геохронологическая корреляция. Магадан, СВКНИИ, 152 с.
  13. Парфенов Л.М. (1984) Континентальные окраины и островные дуги в мезозоидах северо-востока Азии. Новосибирск: Наука, 192 с.
  14. Первов В.А. (1988) Петрология позднемезозойских субщелочных вулканических пород Юго-Восточного Забайкалья и Монголии. Дис. … канд. геол-мин. наук. М., 24 с.
  15. Сасим С.А., Чуканова В.С., Ильина Н.Н., Семенова Ю.В., Ощепкова А.В. (2012) Геохимия вулканических пород позднемезозойской рифтогенной ассоциации Александро-Заводской впадины (Юго-Восточное Забайкалье). Известия Иркутского государственного университета. Серия «Науки о Земле» 5(2), 209–228.
  16. Соколов С.Д. (2010) Очерк тектоники Северо-Востока Азии. Геотектоника (6), 60–78.
  17. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. (1988) Континентальная кора ее состав и эволюция. М.: Мир, 285 с.
  18. Тибилов И.В., Черепанова И.Ю. (2001) Геология севера Чукотки – современное состояние и проблемы. М.: ГЕОС, 94 с.
  19. Тихомиров П.Л., Акинин В.В., Исполатов В.О., Александер П., Черепанова И.Ю., Загоскин В.В. (2006) Стратиграфия, Геологическая корреляция 14(5), 81–95.
  20. Филатова Н.И. (1988) Периокеанические вулканогенные пояса. М: Недра, 263 с.
  21. Филиппова Г.Г. (1996) Стратиграфия и возраст вулканогенных образований левобережья р. Паляваам и бассейнов рек Мильгувеем-Угаткин-Чаун. Колыма (3), 7–18.
  22. Филиппова Г.Г. (2001) Тихоокеанская геология 20(1), 85–99.
  23. Bailey J.C. (1981) Geochemical criteria for a refined tectonic discrimination of orogenic andesites Chem. Geol 32(1-2), 139–154.
  24. Ewart A. (1982) The mineralogy and petrology of Tertiary-Recent orogenic volcanic rocks: with special reference to the andesitic-basaltic compositional range In: Thorp R.S., (Ed.) Andesites: Orogenic Andesites and Related Rocks, John Wiley and Sons; New York, 25–95.
  25. Ispolatov V.O., Tikhomirov P.L., Heizler M., Cherepanova I. Yu. (2004) New Ar/Ar ages of Cretaceous continental volcanics from Central Chukotka: implications for Initiation and duration of volcanism within the Northern Part of the Okhotsk Chukotka Volcanic Belt (Northeasten Eurasia) J. Geol 112, 369–377.
  26. Kelley S.R., Spicer R.A., Herman A.B. (1999) New Ar/Ar dates for Cretaceous Chauna Group tephra north-eastern Russia, and their implications for the geologic history and floral evolution of the North Pacific region. Cretaceous Research 20, 97–106.
  27. Le Maitre R.W., Bateman P., Dudek A. (1989) A classification of igneous rocks and glossary of terms. Blackwell: Oxford, 137–150.
  28. Ludwig K.R. (2001) SQUID 1.02. A user manual, a geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley, USA: Berkeley Geochronology. Center Special Publication.
  29. Ludwig K.R. (2003) User’s manual for Isoplot/Ex. Version 3.00, a geochronological toolkit for Microsoft Excel. Berkeley, USA: Berkeley Geochronology Center Special Publication.
  30. Morrison G. W. (1980) Characteristics and tectonic setting of shoshonite rock association. Lithos 13(1), 97–108.
  31. Pearce J.A. (2008) Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classifi cation and the search for Archean oceanic crust. Lithos 100, 14–48.
  32. Saunders A.D., England R.W., Reichow M.K., White R.V. (2005) A mantle plume origin for the Siberian traps: uplift and extension in the West Siberian Basin, Russia. Lithos 79, 407–424.
  33. Sun S., McDonough W. (1989) Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes In: A.D. Saunders and M.J. Norry (Eds.) Magmatism in the Ocean Basins. Geol. Soc. London Spec. Publ 42, 313–345.
  34. Tikhomirov P.L., Kalinina E.A., Moriguti T., Makisima A., Kobayashi K., Cherepanova I.Yu., Nakamura E. (2012) The Cretaceous Okhotsk-Chukotka Volcanic Belt (NE Russia): Geology, geochronology, magma output rates, and implications on the genesis of silisic LIPs. J. Volcan. and Geoth. Res 221, 14–32.
  35. Tikhomirov P.L., Kalinina E.A., Moriguti T., Makisima A., Kobayashi K., Cherepanova I.Yu., Nakamura E. (2016) Trace element and isotopic geochemistry of Cretaceous magmatism in NE Asia: Spatial zonation, temporal evolution, and tectonic controls. Lithos 264, 463–471.
  36. Vatrushkina E.V., Sergeev S.A., Sokolov S.D. (2015) Composition and geochronology of the Cretaceous volcanic formations, Central Chukotka. 7th International conference on Arctic margins. ICAM Abstracts, NGU Report 032. Trondheim, 137–138.
  37. Whilliams I.S. (1998) U-Th-Pb geochronology by ion microprobe. Reviews in Economic Geology 7, 1–35.
  38. Wilson M. (1989) Igneous petrogenesis. Unwin Hyman: London, 446 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Tectonic scheme of Northeast Asia (Sokolov, 2010) (a) and the geological scheme of the Chaunsky region of Central Chukotka, compiled from data (Geological Map ..., 1976) (b).

Download (150KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Stratigraphic column of volcanogenic deposits of the Palyavaam-Leututvey river basins. Data was used for construction (Geological Map ..., 1976; Filippova, 2001).

Download (195KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Charts with concordia for samples of Cretaceous volcanics of the Chaun district.

Download (128KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Classification diagrams SiO2 – Na2O + K2O (Ewart, 1982) (a) and SiO2 –K2O (Le Maitre et al., 1989) (b).

Download (93KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Diagram SiO2 – TiO2 for volcanic rocks of the Etchik Formation. The straight line dividing the rocks of the Shoshonite-Latite and Trachybasal series is given by the equation TiO2 = - 0.087SiO2 + 6.27 (Pervov, 1988). Gray field - the volcanic rocks of the Okhotsk and Penzhinsky OCVP sectors (Zakharov et al., 1986).

Download (31KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The AFM diagram ((Na2O + K2O) - FeO * –MgO), where FeO * = FeO + 0.9Fe2O3 (Interpretation ..., 2001). The dashed line with the arrow indicates the evolution trend of the volcanic rocks of the Chaunsky series OCVP; The bold line is the field section. The remaining symbols are shown in Fig. four.

Download (44KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Dependences of TiO2, MgO, CaO, Al2O3, FeO *, K2O, Na2O, and P2O5 on SiO2 for volcanogenic rocks between the Levututvey and Palyavaam rivers. The legend is in fig. 4

Download (193KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Spectra of REE distribution, normalized by chondrite (a), and impurity elements, normalized to primitive mantle (b), for volcanogenic rocks of etchikan and levtutveyem suite

Download (183KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. The distribution spectra of REE, normalized by chondrite (a – b), and impurity elements normalized to primitive mantle (d – e), for acid volcanites of Alkakun, Kalinkuwaam and Pykparamo suite.

Download (298KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Nb / Yb – Th / Yb dependence diagram for volcanogenic rocks of the Levututvey-Palyavaam interfluve.

Download (144KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Diagram of Gd / Yb versus La / Sm (Saunders et al., 2005) for volcanic rocks of pp. Leututveyem-Palyavaam.

Download (64KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Discriminant Sc / Ni – La / Yb and Th – La / Yb diagrams (Bailey, 1981) for andesites of the r. Leututwey. Black Triangle - Andesites p. Leututwey.

Download (110KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian Academy of Sciences