Самородное золото и алмазы из палеопротерозойских терригенных пород Белокоровичской структуры, северо-западный район Украинского щита

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.03.023

УДК 549.281 : 549.211

В.Н. Квасница, Л.В. Шумлянский
Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины
03142, г. Киев, Украина, пр-т Акад. Палладина, 34
Е-mail: vmkvas@hotmail.com; lshumlyanskyy@yahoo.com
Самородное золото и алмазы из палеопротерозойских терригенных пород Белокоровичской структуры, северо-западный район Украинского щита
Язык: английский
Минералогический журнал 2018, 40 (3): 23-38

Аннотация: Белокоровичская структура расположена в Северо-Западном районе Украинского щита. Ее ширина составляет от 2 до 6 км при протяженности 22 км. Структура сложена слабо деформированными и метаморфизованными вулканогенно-осадочными породами возрастом между 1,98 и 1,80 млрд лет. Палеопротерозойские конгломераты и песчаники структуры содержат необычную ассоциацию самородного золота и алмаза. Самородное золото из белокоровичских конгломератов разнообразно как по морфологии выделений, так и по химическому составу, что указывает на его разную природу. Преобладают мелкие ксеноморфные массивные выделения золота, много зерен пористого золота, а также зерен золота с автоэпитаксиальными наростами многочисленных кристаллов вторичного золота. Эти нано-микроразмерные кристаллы наростов имеют различную форму: от кристаллографически неправильной до идеальных октаэдрических кристаллов и их сростков, в частности двойников и пятерников октаэдров и скелетных октаэдров. По химическому составу золото очень разное: высоко- и среднепробное, серебристое, со значительной примесью серебра и меди, медистое. Преобладает высокопробное. Часто встречаются сростки золота и кварца. По морфологическим и химическим особенностям золотин и минеральным ассоциациям выделено несколько типов самородного золота: кластогенное (мало распространено), аутигенное (доминирует), в том числе биогенное и вторичное. Белокоровичские алмазы из палеопротерозойских конгломератов Волыни являются древнейшими алмазами в Европе. По морфологии кристаллов, изотопному составу углерода, содержанию и состоянию примесей азота они аналогичны мантийным алмазам из кимберлитов и лампроитов. Часть из них по степени агрегации примесей азота имеет характеристики, типичные для архейских алмазов (спокойные условия кристаллизации, низкий термальный градиент в мантии). Другая часть белокоровичских алмазов по степени агрегации примесей азота имеет более высокотемпературный генезис, присущий протерозойским алмазам. Белокоровичские алмазы по среднему содержанию примесей азота более тяготеют к эклогитовой мантийной ассоциации, чем к перидотитовой. Интенсивно изношенные кристаллы алмаза могут свидетельствовать об их длительной и дальней транспортировке от коренного источника к месту аккумуляции. Коренными породами для белокоровичских алмазов следует считать кимберлиты, лампроиты или другие породы возрастом 1800 млн лет или древнее. Наиболее обоснованная гипотеза происхождения алмазов Белокоровичской структуры — это модель субдукции. Имеющиеся данные свидетельствуют, что Северо-Западный регион Украинского щита сформировался между 2150 и 1980 млн лет вследствие непрерывной субдукции океанической литосферы и постепенного нарастания вновь созданной континентальной коры. Значительные магматические извержения, начавшиеся около 1815 млн лет назад, могли транспортировать мантийный материал на поверхность, в т. ч. алмазы.

Ключевые слова: самородное золото, алмаз, Белокоровичская структура, палеопротерозойские конгломераты, Украинский щит.

Литература:

  1. Amelin Yu.V., Heaman L.M., Verchogliad V.M., Skobelev V.M. Geochronological constraints on the emplacement history of an anorthosite-rapakivi granite suite: U-Pb zircon and baddeleyite study of the Korosten complex, Ukraine // Contribs Mineral. and Petrol. — 1994. — 116. — P. 411—419. — doi: https://doi.org/10.1007/BF00310908
  2. Bogdanova S.V., Bingen B., Gorbatschev R., Kheraskova T.N., Kozlov V.I., Puchkov V.N., Volozh Y.A. The East European Craton (Baltica) before and during the assembly of Rodinia // Precam. Res. — 2008. — 160. — P. 23—45. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.024
  3. Bogdanova S.V., Gintov O.B., Kurlovich D., Lubnina N.V., Nilsson M., Orlyuk M.I., Pashkevich I.K., Shumlyanskyy L.V., Starostenko V.I. Late Palaeoproterozoic mafic dyking in the Ukrainian Shield (Volgo-Sarmatia) caused by rotations during the assembly of supercontinent Columbia // Lithos. — 2013. — 174. — P. 196—216. — doi: https://doi.org/10.1016/j.lithos.2012.11.002
  4. Claesson S., Bogdanova S.V., Bibikova E.V., Gorbatschev R. Isotopic evidence for Palaeoproterozoic accretion in the basement of the East European Craton // Tectonophysics. — 2001. — 339. — P. 1—18. — doi: https://doi.org/10.1016/S0040–1951(01)00031-2
  5. Elming S-Å., Mikhailova N.P., Kravchenko S.N. The consolidation of the East European Craton: a palaeomagnetic analysis of Proterozoic rocks from the Ukrainian Shield and tectonic reconstruction versus Fennoscandia // Geoph. J. — 1998. — 20 (4). — P. 71—74.
  6. Gorokhov I.M., Clauer N., Varshavskaya E.S., Kutyavin E.P., Drannik A.S. Rb-Sr ages of Precambrian sediments from the Ovruch mountain range, northwestern Ukraine (U.S.S.R.) // Precam. Res. — 1981. — 16. — P. 55—65. — doi: https://doi.org/10.1016/0301-9268(81)90005-X
  7. Johansson A. Baltica, Amazonia and the SAMBA connection — 1000 million years of neighbourhood during the Proterozoic? // Precam. Res. — 2009. — 175. — P. 221—234. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2009.09.011
  8. Kaminsky F.V., Khachatryan G.K. Characteristics of nitrogen and other impurities in diamond as revealed by infrared absorption data // Canad. Mineral. — 2001. — 39. — P. 1733—1745. — doi: https://doi:10.2113/gscanmin.39.6.1733
  9. Kvasnitsa V.N., Silaev V.I., Smoleva I.V. Carbon isotopic composition of diamonds in Ukraine and their probable polygenetic nature // Geochem. Inter. — 2016. — 54. — P. 948—963. — doi: https://doi.org/10.1134/S0016702916090020
  10. Leahy K., Taylor W.R. The influence of the Glennie domain deep structure on the diamonds in Saskatchewan kimberlites // Rus. Geol. Geoph. — 1997. — 38. — P. 481—491.
  11. Li Z.X., Bogdanova S.V., Collins A.S., Davidson A., De Waele B., Ernst R.E., Fitzsimons I.C.W., Fuck R.A., Gladkochub D.P., Jacobs J., Karlstrom K.E., Lu S., Natapov L.M., Pease V., Pisarevsky S.A., Thrane K., Vernikovsky V. Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: a synthesis // Precam. Res. — 2008. — 160. — P. 179—210. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.021
  12. Reith F., Rogers S.L., McPhail D.C., Webb D. Biomineralization of Gold: Biofilms on Bacterioform Gold // Science. — 2006. — 313. — P. 233—236. — doi: https://doi.org/10.1126/science.1125878
  13. Santos J.O.S., Potter P.E., Reis N.J., Hartmann L.A., Fletcher I.R., McNaughton N.J. Age, source, and regional stratigraphy of the Roraima Supergroup and Roraima-like outliers in northern South America based on U-Pb geochronology // GSA Bulletin. — 2003. — 115 (3). — P. 331—348. — doi: https://doi.org/10.1130/0016-7606(2003)115<0331:ASARSO>2.0.CO;2
  14. Shirey B.S., Cartigny P., Frost J.D., Keshav Sh., Nestola F., Nimis P., Pearson G.D., Sobolev N.V., Walter J.M. Diamonds and the geology of mantle carbon // Rev. Mineral. Geochem. — 2013. — 75. — P. 355—421. — doi: https://doi.org/10.2138/rmg.2013.75.12
  15. Shumlyanskyy L. Geochemistry of the Osnitsk-Mikashevichy volcanoplutonic complex of the Ukrainian Shield // Geochem. Inter. — 2014. — 52. — P. 912—924. — doi: https://doi.org/10.1134/S0016702914110081
  16. Shumlyanskyy L., Bekker A., Billström K., Claesson S., Romer R.L., Albekov A., Rudenko K. Geochronology and geodynamic setting of Rhyacian (2.25—2.03 Ga) orogenic zones in Sarmatia (SW Baltica) // Proc. of the 14th SGA Biennial Meeting, 20—23 Aug. 2017, Québec City, Canada. — 2017. — P. 253—256.
  17. Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Billström K., Bogdanova S., Mitrokhin O., Romer R., Dhuime B., Claesson S., Ernst R., Whitehouse M., Bilan O. The origin of the Palaeoproterozoic AMCG complexes in the Ukrainian Shield: new U-Pb ages and Hf isotopes in zircon // Precam. Res. — 2017. — 292. — P. 216—239. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.02.009
  18. Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Dhuime B., Billström K., Claesson S., Storey C. 207Pb/ 206Pb ages and Hf isotope composition of zircons from sedimentary rocks of the Ukrainian Shield: crustal growth of the south-western part of East European craton from Archaean to Neoproterozoic // Precam. Res. — 2015. — 260. — P. 39—54. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2015.01.007
  19. Shumlyanskyy L., Mitrokhin O., Billström K., Ernst R., Vishnevska E., Tsymbal S., Cuney M., Soesoo A. The ca. 1.8 Ga mantle plume related magmatism of the central part of the Ukrainian Shield // Geologiska Föreningen Stockholm Förhandlingar. — 2016. — 138. — P. 86—101. — doi: https://doi.org/10.1080/11035897.2015.1067253
  20. Shumlyanskyy L., Billström K., Hawkesworth C., Elming S-Å. U-Pb age and Hf isotope compositions of zircons from the north-western region of the Ukrainian Shield: mantle melting in response to post-collision extension // Terra Nova. — 2012. — 24. — P. 373—379. — doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.2012.01075.x
  21. Smart K.A., Tappe S., Stern R.A., Webb S.J., Ashwal L.D. Early Archaean tectonics and mantle redox recorded in Witwatersrand diamonds // Nature Geo. — 2016. — 9. — P. 255—259. — doi: https://doi.org/10.1038/ngeo2628
  22. Southam G., Lengke M.F., Fairbrother L., Reith F. The biogeochemistry of gold // Elements. — 2009. — 5 (5). — P. 303—307.
  23. Stachel T., Harris J.W. The origin of cratonic diamonds — Constraints from mineral inclusions // Ore Geol. Rev. — 2008. — 34. — P. 5—32. — doi: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2007.05.002
  24. Taylor W.R., Jagues A.L., Ridd M. Nitrogen-defect aggregation characteristics of some Australasian diamonds: Time-temperature constraints on the source regions of pipe and alluvial diamonds // Amer. Miner. — 1990. — 75. — P. 1290—1310.
  25. Taylor W.R., Milledge H.J. Nitrogen aggregation character, thermal history and stable isotope composition of some xenolith-derived diamonds from Roberts Victor and Finch // Sixth International Kimberlite Conference. Extended Abstracts. — Novosibirsk, 1995. — P. 620—622.
  26. Woods G.S. Platelets and the infrared absorbance of Type Ia diamonds // Proc. Royal. Soc. — 1986. — A407. — P. 219—238. — doi: https://doi.org/10.1098/rspa.1986.0094
  27. Беспалько Н.А. Геологическое положение пород Белокоровичской структуры // Геол. журн. — 1986. — 46, № 3. — С. 25—33.
  28. Бондаренко С.М., Сьомка В.О., Грінченко О.В. Ендогенне золото в докембрійських комплексах Волинського мегаблока (Український щит) // Зап. Укр. мінерал. т-ва. — 2015. — 12. — С. 119—131.
  29. Букович И.П. Стратиграфия Вильчанской, Овручской и Белокоровичской впадин // Геол. журн. — 1986. — 46, № 2. — С. 102—110.
  30. Вербицкий В.Н., Комаров А.Н. К вопросу о золотоносности Овручского палеорифта (северо-западная часть Украинского щита) // Геол. журн. — 1993. — № 5. — С. 48—52.
  31. Ільченко К.О., Квасниця В.М., Таран М.М. Мікроалмази із кімберлітів і розсипні алмази України: їх особливості за даними інфрачервоної спектроскопії // Зап. Укр. мінерал. т-ва. — 2007. — 4. — С. 13—37.
  32. Квасниця В.М., Павлюк О.В., Вишневський О.А., Квасниця І.В., Висоцький Б.Л., Гурненко І.В. Самородне золото із білокоровицьких протерозойських конгломератів Волині // Зап. Укр. мінерал. т-ва. — 2015. — 12. — С. 103—116.
  33. Костенко М.М. Особливості магматизму Білокоровицької палеозападини (північна частина Українського щита) // Зб. наук. пр. УкрДГРІ. — 2011. — № 3. — С. 21—49.
  34. Куимова Н.Г., Моисеенко В.Г. Биогенная минерализация золота в природе и эксперименте // Литосфера. — 2006. — 3. — С. 83—95.
  35. Лубнина Н.В., Богданова С.В., Шумлянский Л.В. Восточно-Европейский кратон в палеопротерозое: новые палеомагнитные определения по магматическим комплексам Украинского щита // Геофизика. — 2009. — 5. — С. 56—64.
  36. Металиди С.В., Зарицкий А.И., Цымбал С.Н., Потебня М.Т., Квасница В.Н., Слыш Р.А., Язвинский В.И. Первая находка алмазов в конгломератах верхнего протерозоя на территории Восточно-Европейской платформы // Минерал. журн. — 1982. — 4, № 3. — С. 20—29.
  37. Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Лесная И.М., Пономаренко А.Н., Шумлянский Л.В. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Протерозой. — Киев : Наук. думка, 2008. — 240 с.
  38. Щербак Н.П., Есипчук К.Е., Берзенин Б.З., Глевасский Е.Б., Дранник А.С., Пийяр Ю.К., Полуновский Р.М., Скаржинская Т.А., Соловицкий В.Н., Этингоф И.М., Билынская Я.П., Ганоцкий В.И., Гузенко Г.Ф., Киселев А.С., Клочков В.М., Решетняк В.В., Босая Н.И., Воронова С.Г., Пилипенко В.И. Стратиграфические разрезы докембрия Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1985. — 168 с.
  39. Шумлянський Л.В., Мазур М.Д. Вік та речовинний склад йотунітів Білокоровицького дайкового поясу // Геолог України. — 2010. — № 1—2. — С. 70—78.
  40. Цымбал С.Н., Гейко Ю.В., Кривдик С.Г., Баран А.Н., Цымбал Ю.С. Болярковская интрузия щелочно-ультраосновных пород (северо-запад Украинского щита) // Актуальные проблемы геологии Беларуси и смежных территорий : Тр. Междунар. науч. конф. (Минск, 8—9 дек. 2008 г.). — Минск, 2008. — С. 35—40.
  41. Цымбал С.Н., Кривдик С.Г., Кирьянов Н.Н., Макивчук О.Ф. Вещественный состав кимберлитов Кировоградского геоблока (Украинский щит) // Минерал. журн. — 1999. — 21, № 2/3. — С. 22—38.
  42. Цымбал С.Н., Щербаков И.Б., Кривдик С.Г., Лабузный В.Ф. Щелочно-ультраосновные породы Городницкой интрузии (Северо-Запад Украинского щита) // Минерал. журн. — 1997. — 19, № 3. — С. 61—80.
  43. Цымбал С.Н., Шумлянский Л.В., Степанюк Л.М. Возраст щелочно-ультраосновных пород городницкого и гранитоидов шереметьевского комплексов северо-западной части Украинского щита // Зб. тез Міжнар. наук. конф. (до 90-чя акад. М.П. Щербака) "Геохронологія та геодинаміка раннього докембрію (3,6—1,6 млрд рр.) Євразійського континенту (Київ, 16—17 верес. 2014 р.) / ІГМР НАН України. — К. : Компринт, 2014. — С. 121—122.
Русский