С.Г. Кривдік, МІНЕРАЛОГІЧНІ ТА ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ Fe-Ti-P ГАБРОЇДІВ СТРЕМИГОРОДСЬКОЇ ІНТРУЗІЇ (КОРОСТЕНСЬКИЙ ПЛУТОН)
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.45.03.031
УДК 552.553(477)
МІНЕРАЛОГІЧНІ ТА ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ Fe-Ti-P ГАБРОЇДІВ
СТРЕМИГОРОДСЬКОЇ ІНТРУЗІЇ (КОРОСТЕНСЬКИЙ ПЛУТОН)
С.Г. Кривдік, д-р геол.-мін. наук, проф.
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34
E-mail: kryvdik@ukr.net; orcid: 0000-0002-8356-1115
О.В. Дубина, д-р геол. наук, доц., пров. наук. співроб.
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Навчально-науковий інститут "Інститут геології"
03022, м. Київ, Україна, вул. Васильківська, 90
E-mail: dubyna_a@ukr.net; orcid: 0000-0002-6003-4873
О.А. Вишневський, канд. геол.-мін. наук, пров. наук. співроб.
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34
E-mail: vyshnevskyy@i.ua; orcid: 0000-0002-7206-2185
Л.В. Шумлянський, д-р геол. наук, доц., пров. наук. співроб.
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34
E-mail: lshumlyanskyy@yahoo.com; orcid: 0000-0002-6775-4419
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2023, 45 (3): 31-50
Анотація: Серед порід анортозитової серії Коростенського плутону відомі невеликі за масштабами розшаровані інтрузії, збагачених ільменітом, титаномагнетитом і апатитом габроїдів. У двох із них, Федорівській і Стремигородській, розвідано однойменні Fe-Ti-P родовища. Такі інтрузії подібні за геологічною будовою, мінеральним складом і геохімічними особливостями, їх розглядають як типові розшаровані інтрузії з поступовим нагромадженням рудних мінералів у верхніх розшарованих серіях. У цьому огляді розглянуто мінералогічні та геохімічні особливості руд із Стремигородського інтрузиву. Рудні породи верхньої частини інтрузії представлені олівіновими (мелано-) габро з прошарками перидотитового складу. Головними породоутворювальними мінералами є олівін (Fa46—55), клінопіроксен авгітового складу, плагіоклаз (An45—56) і біотит. Серед рудних мінералів переважає однорідний за будовою ільменіт (Hem4—6), йому кількісно підпорядкований магнетит (Uspl2—39) із ламелями ільменіту та апатит. Апатит збагачений LREE ((La/Yb)n = 11,9—14,8) і має підвищену концентрацію Y і Sr, з помірними негативними Eu-аномаліями (0,37—0,45). Порядок виділення породоутворювальних і рудних мінералів свідчить про кристалізацію за відновних умов і раннє насичення розплаву ТіО2, що зумовило кристалізацію ільменіту як однієї із ранніх фаз, імовірно, ще до появи клінопіроксену. Оцінка температури ліквідусу за складом плагіоклазу (1060—1100 ºС) і вмістом Fo-міналу в олівіні (1090—1100 ºС) дає подібні значення. За таких значень температури рівноважні умови кристалізації досягаються за fO2 –8,8 до –9,3, відповідно кристалізація руд Стремигородської інтрузії відбувалась у відновних умовах (ΔFMQ від –0,74 до –0,54). Враховуючи невеликий розмір рудоносних інтрузій, порівняно з породами габро-анортозитових масивів плутону, пізніший характер відносно вмісних основних порід і збагаченість рудними компонентами, їх утворення є результатом сегрегації залишкових розплавів після часткової кристалізації порід анортозитової серії. Можливий склад такого розплаву (феродіоритовий / йотунітовий, базальтовий) залишається дискусійним. Оцінка Mg# рівноважного розплаву із рудними породами Стремигородської інтрузії становить 22—26 %, що перекривається із даними для порід йотунітового складу Коростенського плутону і дещо вище, ніж для Федорівської інтрузії (Mg# 14—22 %),. Процес відділення (фільтр-пресингу) збагачених рудними елементами розплавів та подальша його міграція у верхні горизонти супроводжувалась частковим захопленням матеріалу анортозитів, що позначається на геохімічних характеристиках рудних габро.
Ключові слова: Fe-Ti-P габроїди, мінералогічні особливості, геохімічні особливості, Стремигородська інтрузія.
Література:
- Дубина О.В., Кривдік С.Г. Геохімічні і петрологічні особливості базитів та ультрабазитів лужних комплексів Українського щита. Зб. наук. пр. УкрДГРІ. 2013. № 1. С. 173—191.
- Дубина О.В., Кривдік С.Г., Швайка І.А., Швайка І.Д., Якубенко П.Ф., Проскурка Л.І. Геохімічні особливості головних типів порід Корсунь-Новомиргородського анортозит-рапаківігранітного плутону (Український щит). Мінерал. журн. 2022. 44, № 2. С. 20—47. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.44.02.020
- Кононов Ю.В. Габрові масиви Українського щита. Київ: Наук. думка, 1966. 100 с.
- Кривдік С.Г., Дубина О.В., Бельський В.М. Нові види основних порід у Корсунь-Новомиргородському анортозит-рапаківігранітному плутоні як індикатор його петрогенезису. Мінерал. журн. 2022. 44, № 4. С. 43—60. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.44.04.043
- Кудинова Л.А., Металиди С.В. Титаноносные массивы габбро-анортозитов. Москва: Наука, 1987. 137 с.
- Кудинова Л.А., Проскурин Г.П. Некоторые минералого-геохимические особенности рудного оливинового габбро (Коростенский плутон). Проблемы геологии и стратиграфии докембрия Украины. Киев: Наук. думка, 1979. С. 72—81.
- Личак И.Л. Петрология Коростенского плутона. Киев: Наук. думка, 1983. 248 с.
- Митрохин О.В. Анортозит-рапаківігранітна формація Українського щита (геологія, речовинний склад та умови формування): автореф. дис. … д-ра геол. наук. Київ, 2011. 36 с.
- Проскурин Г.П. Объемная зональность апатит-ильменитового оруденения в габброидах Коростенского плутона. Вертикальная зональность магматогенных рудных месторождений. Москва: Наука, 1984. С. 45—67.
- Проскурин Г.П., Проскурина В.Ф., Фомин А.Б., Металиди С.В. Рудные троктолиты Коростенского плутона (Украинский щит). Докл. АН УССР, Сер. Б. 1977. № 12. С. 1080—1083.
- Ashwal L.D. Mineralogy of mafic and Fe-Ti oxide-rich differentiates of the Marcy anorthosite massif, Adirondacks, NY. Amer. Mineral. 1982. 67(1). P. 14—27.
- Bedard J.H. Parental magmas of the Nain Plutonic Suite anorthosites and mafic cumulates: a trace element modelling approach. Contr. Mineral. and Petrol., 2001. 141. Р. 747—771. https://doi.org/10.1007/s004100100268
- Charlier B., Namur O., Bolle O., Latypov R., Duchesne J.C. Fe-Ti-V-P ore deposits associated with Proterozoic massif-type anorthosites and related rocks. Earth-Science Revs. 2015. 141. P. 56—81. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.11.005
- Duchesne J.C., Shumlyanskyy L., Charlier B. The Fedorivka layered intrusion (Korosten Pluton, Ukraine): An example of highly differentiated ferrobasaltic evolution. Lithos. 2006. 89. P. 353—376. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2006.01.003
- Duchesne J.C., Shumlyanskyy L., Mytrokhyn O.V. The jotunite of the Korosten AMCG complex (Ukrainian Shield): Crust- or mantle-derived? Precam. Res. 2017. 299. P. 58—74. http://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.07.018
- Charlier B., Vander Auwera J., Duchesne J.C. Geochemistry of cumulates from the Bjerkreim-Sokndal layered intrusion (S. Norway): Part II. REE and the trapped liquid fraction. Lithos. 2005. 83, Iss. 3-4. P. 255—276. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2005.03.005
- Duchesne J.C. Origin and evolution of monzonorites related to anorthosites. Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 1990. 70. P. 189—198.
- Duchesne J.C., Wilmart E., Demaiffe D., Hertogen J. Monzonorites from Rogaland (Southwest Norway): a series of rocks coeval but not comagmatic with massif-type anorthosites. Precam. Res. 1989. 45, Iss. 1—3. P. 111—128. https://doi.org/10.1016/0301-9268(89)90034-X
- Duchesne J.C., Wilmart E. Igneous charnockites and related rocks from the Bjerkreim-Sokndal layered intrusion (Southwest Norway): a jotunite (hypersthene monzodiorite)-derived A-type granitoid suite. J. Petrol. 1997. 38. P. 337—369. https://doi.org/10.1093/petroj/38.3.337
- Emslie R.F., Hamilton M.A., Thériault R.J. Petrogenesis of a Mid-Proterozoic anorthosite-mangerite-charnockite-granite (AMCG) complex: isotopic and chemical evidence from the Nain Plutonic Suite. Journ. Geol. 1994. 102, № 5. P. 539—558. https://www.jstor.org/stable/30068555. https://doi.org/10.1086/629697
- Fuhrman M.L., Lindsley D.H. Ternary-feldspar modeling and thermometry. Amer. Mineral. 1988. 73. Р. 201—205.
- Li L.X., Li H.M., Li Y.Z., Yao T., Yang X.Q., Chen J. Origin of rhythmic anorthositic-pyroxenitic layering in the Damiao anorthosite complex, China: implications for late-stage fractional crystallization and genesis of Fe-Ti oxide ores. J. Asian Earth Sci. 2015. 113. P. 1035—1055. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2015.01.023
- Markl G., Frost B.R. The origin of anorthosites and related rocks from the Lofoten islands, northern Norway: II. Calculation of parental liquid compositions for anorthosites. J. Petrol. 1999. 40, Iss. 1. P. 61—77. https://doi.org/10.1093/petroj/40.1.61
- Mitchell J.N., Scoates J.S., Frost C.D., Kolker A. The geochemical evolution of anorthosite residual magmas in the Laramie Anorthosite Complex, Wyoming. J. Petrol. 1995. 37. P. 637—660. https://doi.org/10.1093/petrology/37.3.637
- Morse S.A. A partisan review of Proterozoic anorthosites. Amer. Mineral. 1982. 67. P. 1087—1100.
- Owens B.E., Dymek R.F. Fe-Ti-P-rich rocks and massif anorthosite: problems of interpretation illustrated from the Labrieville and St-Urbain plutons, Quebec. Canad. Mineral. 1992. 30. P. 163—190.
- Owens B.E., Rockow M.W., Dymek R.F. Jotunites from the Grenville Province, Quebec: petrological characteristics and implications for massif anorthosite petrogenesis. Lithos. 1993. 30. P. 57—80. https://doi.org/10.1016/0024-4937(93)90006-X
- Roeder P.L., Emslie R.F. Olivine-liquid equilibrium. Contr. Mineral. and Petrol. 1970. 29. Р. 275—289. https://doi.org/10.1007/BF00371276
- Scoates J.S., Frost C.D., Mitchell J.N., Lindsley D.H., Frost B.R. Residual-liquid origin for a monzonitic intrusion in a mid-Proterozoic anorthosite complex: the Sybille intrusion, Laramie anorthosite complex, Wyoming. GSA Bull. 1996. 108. P. 1357—1371. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1996)108<1357:RLOFAM>2.3.CO;2
- Toplis M., Carroll M.R. An experimental study of the influence of oxygen fugacity on Fe-Ti oxide stability, phase relations, and mineral-melt equilibria in ferro-basaltic systems. J. Petrol. 1995. 36. P. 1137—1170. https://doi.org/10.1093/petrology/36.5.1137
- Vander Auwera J., Bologne G., Roelandts I., Duchesne J.C. Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) analysis of silicate rocks and minerals. Geol. Belg. 1998. 1. P. 49—53. https://doi.org/10.20341/gb.2014.006
- Vander Auwera J., Longhi J., Duchesne J.C. A liquid line of descent of the jotunite (hypersthene monzodiorite) suite. J. Petrol. 1998. 39. P. 439—468. https://doi.org/10.1093/petroj/39.3.439