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:

  1. 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.
  2. 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
  3. Кононов Ю.В. Габрові масиви Українського щита. Київ: Наук. думка, 1966. 100 с.
  4. 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
  5. Кудинова Л.А., Металиди С.В. Титаноносные массивы габбро-анортозитов. Москва: Наука, 1987. 137 с.
  6. 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.
  7. Личак И.Л. Петрология Коростенского плутона. Киев: Наук. думка, 1983. 248 с.
  8. Митрохин О.В. Анортозит-рапаківігранітна формація Українського щита (геологія, речовинний склад та умови формування): автореф. дис. … д-ра геол. наук. Київ, 2011. 36 с.
  9. Проскурин Г.П. Объемная зональность апатит-ильменитового оруденения в габброидах Коростенского плутона. Вертикальная зональность магматогенных рудных месторождений. Москва: Наука, 1984. С. 45—67.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. Duchesne J.C. Origin and evolution of monzonorites related to anorthosites. Schweiz. Mineral. Petrogr. Mitt. 1990. 70. P. 189—198.
  18. 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
  19. 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
  20. 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
  21. Fuhrman M.L., Lindsley D.H. Ternary-feldspar modeling and thermometry. Amer. Mineral. 1988. 73. Р. 201—205.
  22. 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
  23. 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
  24. 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
  25. Morse S.A. A partisan review of Proterozoic anorthosites. Amer. Mineral. 1982. 67. P. 1087—1100.
  26. 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.
  27. 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
  28. Roeder P.L., Emslie R.F. Olivine-liquid equilibrium. Contr. Mineral. and Petrol. 1970. 29. Р. 275—289. https://doi.org/10.1007/BF00371276
  29. 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
  30. 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
  31. 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
  32. 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

PDF

Українська