ВЕРОЯТНЫЕ ИСТОЧНИКИ РОДОНАЧАЛЬНЫХ МАГМ ДВУПОЛЕВОШПАТОВЫХ ГРАНИТОВ И УСЛОВИЯ МАГМОГЕНЕРАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОГО МЕГАБЛОКА УЩ)

УДК 550.93

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.38.03.081

Л.М. Степанюк, С.И. Курило, И.Н. Котвицкая

Институт геохимии, минералогии и рудообразования

им. Н.П. Семененко НАН Украины

03680, г. Киев-142, Украина, пр. Акад. Палладина, 34

E-mail: stepanyuk@igmof.gov.ua; kurylo.sergiy@yandex.ru

ВЕРОЯТНЫЕ ИСТОЧНИКИ РОДОНАЧАЛЬНЫХ МАГМ ДВУПОЛЕВОШПАТОВЫХ ГРАНИТОВ И УСЛОВИЯ МАГМОГЕНЕРАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОГО МЕГАБЛОКА УЩ)

Язык: украинский

Минералогический журнал 2016, 38 (3): 81-90

Аннотация: Изучены рубидий-стронциевые изотопные системы плагиоклазов и изотопный состав (87Sr/86Sr) в апатитах двуполевошпатовых гранитов Среднего Приднепровья. Установлено, что наряду с относительно высокими типично коровыми (0,712—0,720) значениями первичных изотопных отношений (87Sr/86Sr)in отмечаются весьма высокие значения (до 0,86), что невозможно объяснить простым селективным плавлением корового субстрата (суперкрустальные породы аульской серии и плагиогранитоиды днепропетровского, в меньшей степени сурского комплексов), поскольку при максимальных значениях первичных отношений (87Sr/86Sr)in — 0,712, и отношения Rb/Sr (0,5) в породах субстрата даже в течение 500 млн лет (максимальный разрыв во времени между формированием пород аульской серии (3,2 млрд лет) и двуполевошпатовых гранитов (2,7 млрд лет), первичное отношение (87Sr/86Sr)in в породах субстрата может вырасти только до 0,725. Маловероятно повышение, по сравнению с расчетными значениями, первичного изотопного отношения (87Sr/86Sr)in, путем привнесения стронция с высоким изотопным отношением 87Sr/86Sr (больше 0,86), в результате проявления метасоматических процессов, поскольку нет источника стронция с такими высокими изотопными отношениями, кроме минералов-концентраторов рубидия (биотит и калишпат), в которых в результате радиоактивного распада 87Rb накапливается радиогенный изотоп 87Srrad. Чтобы объяснить этот феномен мы предложили следующий механизм гранитообразования: основным минералом-концентратором рубидия в гнейсах аульской серии и плагиогранитоидах служит биотит, который к тому же практически не содержит стронций. В нем за 500 млн лет накапливается определенное количество чисто радиогенного изотопа 87Srrad. В условиях нижней коры, где парциальное давление воды во флюиде низкое (РТ-условия гранулитовой фации), биотит — нестабильный минерал и он будет разрушаться с образованием гиперстена и калишпата. Процесс протекает в результате твердофазной перекристаллизации, т. е. все компоненты реакции, в том числе 87Srrad, будут обогащать флюид. Появление воды и калия в системе снизит температуру плавления, в результате чего будет выплавляться кварц-полевошпатовая эвтектика, обогащенная калием, рубидием и радиогенным изотопом 87Srrad. Таким образом могут формироваться высококалиевые гранитные расплавы, обогащенные рубидием, которые будут содержать стронций с весьма высоким 87Sr/86Sr изотопным отношением, поскольку радиогенный стронций биотита, находясь во флюиде, практически полностью перейдет в расплав.

Ключевые слова: Украинский щит, Среднеприднепровский мегаблок, изотопная геохимия, петрология, двуполевошпатовые гранитоиды.

Литература

  1. Артеменко Г.В. Геохронологія Середньопридніпровської, Приазовської та Курської граніт-зеленокам’яних областей : Автореф. дис. … д-ра геол. наук. — К., 1998. — 20 с.
  2. Берзенин Б.З. Новые данные о составе архейских образований Среднего Приднепровья // Геохимия и рудообразование. — 1975. — Вып. 4. — С. 97—101.
  3. Берзенин Б.З. О металлогении докембрия района Славгородско-Синельниковских магнитных аномалий // Геол. журн. — 1974. — 31, № 1. — С. 107—111.
  4. Бобров А.Б., Кирилюк В.П., Гошовский С.В., Степанюк Л.М., Гурский Д.С., Лысак А.М., Сиворонов А.А., Безвинный В.П., Зюльцле В.В., Приходько В.Л., Шпыльчак В.А. Гранулитовые структурно-формационные комплексы Украинского щита — европейский эталон // "Стратиграфия, геохронология и корреляция нижнедокембрийских породных комплексов фундамента Восточно-Европейской платформы" : Путеводитель геол. экскурсий Междунар. науч.-практ. конф. (31 мая — 4 июня 2010 г.). — Киев, 2010. — 160 с.
  5. Бобров О.Б., Степанюк Л.М., Паранько І.С., Пономаренко О.М., Шумлянський Л.В. Генезис та вік циркону із кварциту "латівського" горизонту криворізької серії Українського щита // Мінерал. журн. — 2011. — 33, № 1. — С. 30—40.
  6. Бобров о.Б., Степанюк Л.М., Сергєєв С.А., Пресняков С.Л. Метатоналіти дніпропетровського комплексу та вікові етапи їх формування (геологічна позиція, склад, результати Shrimp радіології) // Зб. наук. пр. УкрДГРІ. — 2008. — № 1. — С. 9—23.
  7. Бобров о.Б., Степанюк Л.М., Скобелєв В.М., Пресняков С.В., Сергєєв С.А., Ісаков Л.В. Геологія та радіологічний вік тоналітів Сурського масиву (Середнє Придніпров’я) // Зб. наук. пр. УкрДГРІ. — 2008. — № 3. — С. 17—32.
  8. Есипчук К.Е., Орса В.И., Щербаков И.Б., Шеремет Е.М., Скобелев В.М., Рябоконь В.В., Галецкий Л.С., Панов Б.С. Гранитоиды Украинского щита: петрохимия, геохимия, рудоносность. — Киев : Наук. думка, 1993. — 232 с.
  9. Кореляційна хроностратиграфічна схема раннього докембрію Українського щита (поясн. зап.) / К.Ю. Єсипчук, О.Б. Бобров, Л.М. Степанюк, М.П. Щербак, Є.Б. Глеваський, В.М. Скобелєв, А.С. Дранник, М.В. Гейченко; УкрДГРІ, НСК України, — К., 2004. — 29 с.
  10. Орса В.И. Гранитообразование в докембрии Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области. — Киев : Наук. думка, 1988. — 202 с.
  11. Орса В.І. Петрологія граніто-гнейсового комплексу Середнього Придніпров’я. — К. : Наук. думка, 1973. — 169 с.
  12. Самсонов А.В., Пухтель И.С., Журавлев Д.З., Чернышев И.В. Геохронология архейского аульского комплекса и проблема фундамента зеленокаменных поясов Украинского щита // Петрология. — 1993. — 1, № 1. — С. 29—49.
  13. Соботович Э.В., Бартницкий Е.Н., Цьонь О.В., Кононенко Л.В. Справочник по изотопной геологии. — М. : Энергоиздат, 1982. — 240 с.
  14. Степанюк Л.М., Бобров О.Б., Захаров В.В., Курлов М.С., Сергєєв С.А., Ларіонов О.М. Час формування гранітоїдів саксаганського комплексу // Мінер. ресурси України. — 2010. — № 1. — С. 21—26.
  15. Степанюк Л.М., Бобров О.Б., Курило С.І., Паранько І.С., Сергєєв С.А. Уран-свинцевий вік циркону з плагіогнейсу аульської серії (Інгулецько-Криворізька шовна зона, Український щит) // Мінер. ресурси України. — 2014. — № 1. — С. 13—16.
  16. Степанюк Л.М., Бобров О.Б., Шпильчак В.О., Стефанишин О.Б., Сергєєв С.А., Лепєхіна О.М. Нові дані про радіологічний вік гранітоїдів Добропільського масиву (Західне Приазов’я, Український щит). Стаття 3. Результати радіологічного датування // Зб. наук. пр. УкрДГРІ. — 2007. — № 2. — С. 83—89.
  17. Степанюк Л.М., Бобров О.Б., Яськевич Т.Б., Шпильчак В.О., Сергеев С.А. Геохронологія гранітоїдів Добропільського масиву Приазов’я (Український щит) // Гранитоиды: условия формирования и рудоносность : Тез. докл. науч. конф. (Киев, 27 мая—1 июня 2013 г.) / ИГМР НАН Украины. — Киев, 2013. — С. 125—126.
  18. Степанюк Л.М., Паранько І.С., Пономаренко О.М., Довбуш Т.І., Висоцький О.Б. Уран-свинцевий вік кластогенного монациту із метапісковика скелюватської світи Криворізької структури // Мінерал. журн. — 2011. — 33, № 4. — С. 80—90.
  19. Фор Г. Основы изотопной геологии : Пер. с англ. — М. : Мир, 1989. — 590 с.
  20. Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Лесная И.М., Пономаренко А.Н. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Архей. — Киев : Наук. думка, 2005. — 243 с.
  21. Щербак Н.П., Бибикова Е.В., Лобач-Жученко С.Б., Артеменко Г.В., Пресняков С.Л. Палеоархей Восточной части Украинского щита по данным U-Pb метода (3,6—3,2 млрд лет) // Мінерал. журн. — 2009. — 31, № 3. — С. 3—10.
  22. Papanastassion D.A., Wasserburg G.J. Initial strontium isotopic abundances and the resolution of small time differences in the formation of planetary objects // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1969. — 5, No 6. — P. 128—138.

 

Русский