О.В. Дубина, МІНЕРАЛОГІЯ І ПЕТРОЛОГІЯ КАРБОНАТИТІВ І ФЕНІТІВ ХЛІБОДАРІВСЬКОГО ПРОЯВУ
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.46.01.045
УДК 549.552.33 (477)
МІНЕРАЛОГІЯ І ПЕТРОЛОГІЯ КАРБОНАТИТІВ
І ФЕНІТІВ ХЛІБОДАРІВСЬКОГО ПРОЯВУ
О.В. Дубина 1, 2, д-р геол. наук, доц., пров. наук. співроб.
E-mail: dubyna_a@ukr.net; orcid: 0000-0002-6003-4873
С.Г. Кривдік 1, д-р геол.-мін. наук, проф.
E-mail: kryvdik@ukr.net; orcid: 0000-0002-8356-1115
О.А. Вишневський 1, канд. геол.-мін. наук, пров. наук. співроб.
E-mail: vyshnevskyy@i.ua; orcid: 0000-0002-7206-2185
1 Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34
2 Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Навчально-науковий інститут "Інститут геології"
03022, м. Київ, Україна, вул. Васильківська, 90
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2024, 46 (1): 45-66
Анотація: Представлено дані мінералогічних досліджень карбонатитових жил та екзоконтактових фенітів у ендербітах із кар’єру с. Хлібодарівка (Донецька обл., Волноваський р-н). Жили мають незначну потужність до 30 см, рідко до 50 см, і складені переважно кальцитом; із силікатних мінералів найчастіше трапляються лужний амфібол та альбіт. Другорядні і акцесорні мінерали частіше представлені монацитом, апатитом, колумбітом, мінералами групи пірохлору, цирконом, рудними (ільменіт, рутил, магнетит, сульфіди). У фенітових ореолах і прожилках окрім згаданих, за винятком мінералів групи пірохлору, виявлено хлораніт, егірин, REE-карбонати, барит, аланіт-(Се), REE-апатит. Реакційна взаємодія пересиченого лугами і флюїдами розплаву із оточуючими ендербітами спричинила появу фенітових ореолів як навколо жил карбонатитів, так і сформувала "сітку" тонких прожилок без видимого зв’язку із карбонатитами. Значна потужність фенітових ореолів, порівняно із потужністю карбонатитових жил, процеси альбітизації оточуючих порід і кристалізація лужних фемічних мінералів у карбонатитових жилах та екзоконтактових фенітах свідчать, що вихідний карбонатитовий розплав містив значну кількість Na та летких компонентів (H2O, F, CO2, можливо Cl), а також мав більш залізистий склад карбонатів за наявності сидеритового або анкеритового компонентів (у розплаві). У результаті дисоціації первинних карбонатів залізо, як і луги, переходило у флюїдну фазу і концентрувалось в егірині та лужних амфіболах. Фенітизація вмісних порід відбувалась у декілька етапів. На початковому етапі відділялись флюїди, збагачені лугами, переважно Na, F і, можливо, Cl, тоді як пізні були збагачені Fe, що існували в більш окиснених умовах. Міграція генетично пов’язаних із карбонатитами флюїдів у оточуючі породи зумовили і перерозподіл мікроелементів. Найінтенсивніше із карбонатитів виносились Ва, Th, частково LREE, тоді як Sr, Nb і значна частка REE залишились малорухомими внаслідок ранньої кристалізації їхніх мінералів-концентраторів і незначного впливу автометасоматичних перетворень. Геохімічні характеристики жильних карбонатитів (високий вміст несумісних елементів, таких як Sr та REE, підвищений Nb, характер розподілу хондрит-нормованого спектра REE, високі співвідношення (La/Yb)cn і відсутність негативної Eu-аномалії) та глибинні співвідношення ізотопів Sr, C і, частково, O, засвідчують їхнє магматичне походження. Можливо, що незначна потужність карбонатитових жил та інтенсивна взаємодія ювенільних флюїдів із вмісними гранітоїдами і метеорними флюїдами спричиняють збагачення карбонатитів 18О, але із збереженням глибинних значень δ13C. Натепер із карбонатитами с. Хлібодарівка не виявлено рудних концентрацій рідкіснометалевого зруденіння. Проте наявність карбонатитових жил в асоціації із фенітовими ореолами, просторова зближеність із Октябрським масивом та численні знахідки фенітів збільшують перспективність цього району для такої мінералізації.
Ключові слова: карбонатити, лужні породи, мінерали, Український щит.
References / Література
Andersen, T. (1986), Mineral. Mag., Vol. 50, Iss. 357, pp. 503-509. https://doi.org/10.1180/minmag.1986.050.357.13
Bühn, B. and Rankin, A. (1999), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 63, Iss. 22, pp. 3781-3797. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(99)00180-5
de Moor, M.J., Fischer, T.P., King, P.L., Botcharnikov, R.E., Hervig, R.L., Hilton, D.R., Barry, P.H., Mangasini, F. and Ramirez, C. (2013), Earth and Planet. Sci. Lett., Vol. 361, pp. 379-390. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2012.11.006
Deines, P. (1989), Stable isotope variations in carbonatites, in Bell, K. (ed.), Carbonatites: Genesis and Evolution, Unwin Hyman, London, pp. 301-359.
Drüppel, K., Hoefs, J. and Okrusch, M. (2005), J. Petrol., Vol. 46, Iss. 2, pp. 377-406. https://doi.org/10.1093/petrology/egh081
Dubyna, О.V. (2018), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 40, No. 1, Kyiv, pp. 53-78 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.01.053
[Дубина, О.В. (2018), Мінерал. журн. 40, № 1. С. 53—78.]
Eckermann, H. von (1948), The alkaline district of Alnö Island, Sver. Geol. Unders. Serie Ca 36, pp. 1-166.
Glevasskyi, Е.B. and Kryvdik, S.G. (1981), Precambrian carbonatite complex of the Azov region, Nauk. dumka, Kyiv, 227 p. [in Russian].
[Глевасский, Е.Б., Кривдик, С.Г. (1981), Докембрийский карбонатитовый комплекс Приазовья. Киев: Наук. думка, 227 с.]
Guzmics, T., Mitchell, R.H., Szabo, C., Berkesi, M., Milke, R. and Abart, R. (2011), Contribs Mineral. and Petrol., Vol. 161, pp. 177-196. https://doi.org/10.1007/s00410-010-0525-z
Guzmics, T., Mitchell, R.H., Szabó, C.S., Berkesi, M., Milke, R. and Ratter, K. (2012), Contribs Mineral. and Petrol., Vol. 164. pp. 101-122. https://doi.org/10.1007/s00410-012-0728-6
Guzmics, T., Zajacz, Z., Mitchell, R.H., Szabo, C. and Walle, M. (2015), Contribs Mineral. and Petrol., Vol. 169, pp. 1-17. http://dx.doi.org/10.1007/s00410-014-1093-4
Haas, J.R., Shock, E.L. and Sassani, D.C. (1995), Geochim. Cosmochim. Acta, Vol. 59, Iss. 21, pp. 4329-4350. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00314-P
Keller, J. and Hoefs, J. (1995), Carbonatite Volcanism: Oldoinyo Lengai and the Petrogenesis of Natrocarbonatites, in Bell, K. and Keller, J. (eds), Springer, pp. 113-123. https://doi.org/10.1007/978-3-642-79182-6_9
Keppler, H. (2003), Amer. Mineral., Vol. 88 (11), pp. 1822-1824. https://doi.org/10.2138/am-2003-11-1224
Kryvdik, S.G. and Моrgun, V.G. (2010), Geochemistry and Ore Formation, Vol. 28, Kyiv, pp. 16-25 [in Ukrainian].
[Кривдік, С.Г., Моргун, В.Г. (2010), Геохімія та рудоутворення. Вип. 28. С. 16—25.]
Kryvdik, S.G. and Тkachuk, V.I. (1990), Petrology of alkaline rocks of the Ukrainian Shield, Nauk. dumka, Kyiv, 408 p. [in Russian].
[Кривдик, С.Г., Ткачук, В.И. (1990), Петрология щелочных пород Украинского щита. Киев: Наук. думка. 408 с.]
Kryvdik, S.G. Sharygin, V.V., Dubyna, О.V., Моrgun, V.G. and Тоmurko, L.L. (2018), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 40, No. 3, Kyiv, pp. 39-64 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.03.039
[Кривдік, С.Г., Шаригін, В.В., Дубина, О.В., Моргун, В.Г., Томурко, Л.Л. (2018), Мінерал. журн., 40, № 3. С. 39—64.]
Kryvdik, S.G., Zagnitko, V.N. and Lugovaya, I.P. (1997), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 19, No. 6, Kyiv, pp. 28-42 [in Russian].
[Кривдик, С.Г., Загнитко, В.Н., Луговая, И.П. (1997), Минерал. журн. 19, № 6. С. 28—42.]
Kryvdik, S.G., Моrgun, V.G. and Dubyna, О.V. (2012), Geochemistry and Ore Formation, Vol. 31-32, Kyiv, pp. 4-11 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gof.2012.31.004
[Кривдік, С.Г., Моргун, В.Г., Дубина, О.В. (2012), Геохімія та рудоутворення. Вип. 31—32. С. 4—11.]
Kyser, T.K. (1986), Stable Isotopes in High Temperature Geological Processes, in: Valley, J.W. (ed.), Mineral. Soc. of America, Revs in Mineral., Vol. 16, pp. 141-164. https://doi.org/10.1515/9781501508936-010
Le Bas, M. (2008), Canad. Mineral., Vol. 46 (4), pp. 915-932. https://doi.org/10.3749/canmin.46.4.915
Le Maitre, R.W. (2002), Igneous rocks a Classification and Glossary of Terms Recommendations of the International Union of Geological Sciences, Sub-Commission on the Systematics of Igneous Rocks, Cambridge Univ. Press, 236 p. http://dx.doi.org/10.1017/CBO9780511535581
Lee, W.-J. and Wyllie, P.J. (1998), J. Petrol., Vol. 39, Iss. 11-12, pp. 2005-2013. https://doi.org/10.1093/petroj/39.11-12.2005
Lee, W.-J. and Wyllie, P.J. (1998), J. Petrol., Vol. 39, Iss. 3, pp. 495-517. https://doi.org/10.1093/petroj/39.3.495
Liu, S., Fan, H.-R., Yang, K.-F., Hu, F.-F., Rusk, B., Liu, X., Li, X.-C., Yang, Z.-F., Wang, Q.-W. and Wang, K.-Y. (2018), Ore Geol. Revs., Vol. 94. pp. 290-309. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2018.02.006
Marien, C., Dijkstra, A.H. and Wilkins, C. (2018), Mineral. Mag., Vol. 82, pp. 115-131. https://doi.org/10.1180/minmag.2017.081.070
Martin, L.H.J., Schmidt, M.W., Mattsson, H.B. and Günther, D. (2013), J. Petrol., Vol. 54, Iss. 11, pp. 2301-2338. https://doi.org/10.1093/petrology/egt048
Matviychuk, М.V. (2002), Geochemistry of rare metal ores in Precambrian alkaline rocks and carbonatites of the Azov Block of the Ukrainian Shield, Abstract of diss. candidate geol. of sci., Kyiv, 20 p. [in Ukrainian].
[Матвійчук, М.В. (2002), Геохімія рідкіснометалевого рудоутворення в докембрійських лужних породах та карбонатитах Приазовського блоку Українського щита: автореф. дис. … канд. геол. наук. Київ, 20 с.]
Migdisov, A.A., Williams-Jones, A.E. and Wagner, T. (2009), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 73, pp. 7087-7109. https://doi.org/10.1016/j.gca.2009.08.023
Moore, M., Chakhmouradian, A.R., Mariano, A.N. and Sidhu, R. (2015), Ore Geol. Rev., Vol. 64, pp. 499-521. http://dx.doi.org/10.1016/j.oregeorev.2014.03.015
Nelson, D.R., Chivas, A.R., Chappell, B.W. and McCulloch, M.T. (1988), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 52, pp. 1-17. https://doi.org/10.1016/0016-7037(88)90051-8
Rubie, D.C. and Gunter, W.D. (1983), Contribs Mineral. and Petrol., Vol. 82, pp. 165-175. https://doi.org/10.1007/BF01166611
Sharygin, V.V., Kryvdik, S.G., Kаrmanov, N.S. and Nigmatulina, Е.N. (2014), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 36, No. 4, Kyiv, pp. 77-94 [in Russian]. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Mineral_2014_36_4_7
[Шарыгин, В.В., Кривдик, С.Г., Карманов, Н.С., Нигматулина, Е.Н. (2014), Мінерал. журн. 36, № 4. С. 77—94.]
Sorohtina, N.V. and Kryvdik, S.G. (2008), Materials of XXV All-Russia seminar with the participation of the CIS countries, Saint Petersburg, May 23-26, 2008, pp. 147-149 [in Russian].
[Сорохтина, Н.В., Кривдик, С.Г. (2008), Материалы ХХV Всерос. сем. с участием стран СНГ, (Санкт-Петербург,
23—26 мая, 2008). С. 147—149.]
Taylor, H.P., Frechen, J.J. and Degens, E.T. (1967), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 31, Iss. 3, pp. 407-430. https://doi.org/10.1016/0016-7037(67)90051-8
Veksler, I.V., Dorfman, A.M., Dulski, P., Kamenetsky, V.S., Danyushevsky, L.V., Jeffries, T. and Dingwell, D.B. (2012), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 79, pp. 20-40. https://doi.org/10.1016/j.gca.2011.11.035
Veksler, I.V., Petibon, C., Jenner, G.A., Dorfman, A.M., Dingwell, D.B. (1998), J. Petrol., Vol. 39, Iss. 11-12, pp. 2095-2104. https://doi.org/10.1093/petroj/39.11-12.2095
Williams-Jones, A. and Palmer, D. (2002), Chem. Geol., Vol. 185, pp. 283-301. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(01)00409-0
Williams-Jones, A., Migdisov, A.A. and Samson, I. (2012), Elements, Vol. 8, pp. 355-360. https://doi.org/10.2113/gselements.8.5.355
Zagnitko, V.N. and Lugovaya, I.P. (1989), Isotopic geochemistry of carbonate and ferruginous-siliceous rocks of the Ukrainian Shield, Nauk. dumka, Kyiv, 316 p. [in Russian].
[Загнитко, В.Н., Луговая, И.П. (1989), Изотопная геохимия карбонатных и железисто-кремнистых пород Украинского щита. Киев: Наук. думка. 316 с.]
Zaitsev, A.N. and Keller, J. (2006), Lithos, Vol. 91, pp. 191-207. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2006.03.018