О.В. Дубина, ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ГОЛОВНИХ ТИПІВ ПОРІД КОРСУНЬ-НОВОМИРГОРОДСЬКОГО АНОРТОЗИТ-РАПАКІВІГРАНІТНОГО ПЛУТОНУ (УКРАЇНСЬКИЙ ЩИТ)

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.44.02.020

УДК 552.311

ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ГОЛОВНИХ ТИПІВ ПОРІД КОРСУНЬ-НОВОМИРГОРОДСЬКОГО АНОРТОЗИТ-РАПАКІВІГРАНІТНОГО ПЛУТОНУ (УКРАЇНСЬКИЙ ЩИТ)

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, пр-т 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 

С.Г. Кривдік, д-р геол.-мін. наук, проф.

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

03142, м. Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34

E-mail: kryvdik@ukr.net;  orcid: 0000-0002-8356-1115 

І.А. Швайка, канд. геол. наук, наук. співроб.

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

03142, м. Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34

E-mail: ishvaika@gmail.com; orcid: 0000-0001-9585-4380

І.Д. Швайка, провідн. інж.

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

03142, Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34

E-mail: igor.d.shvayka@gmail.com; orcid: 0000-0002-1908-6639 

П.Ф. Якубенко, головн. геолог

ДП НАК "Надра України" Центрукргеологія"

18030, м. Черкаси, Україна, вул. Татинецька, 13

E-mail: yakubenkopf@gmail.com

Л.І. Проскурка, мол. наук. співроб.

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

03142, м. Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34

E-mail: igmrproskurko@gmail.com; orcid: 0000-0001-5760-2000 

Мова: українська

Мінералогічний журнал 2022, 44 (2): 20-47

Анотація: Розглянуто геохімічні особливості головних типів порід у межах Корсунь-Новомиргородського плутону Українського щита. Отримані дані дають підстави розглядати асоціацію основних і середніх порід плутону як таку, що виникла внаслідок диференціації первинного розплаву, подібного за складом до високоглиноземистих толеїтів. Анортозити є найраннішніми породами, що виникли на ранніх етапах кристалізації розплаву і фракціонування плагіоклазу. Хондритнормовані спектри REE анортозитів характеризуються класичним для таких порід характером розподілу REE, із значними позитивними Еu-аномаліями, за низької концентрації REE. Наступна еволюція залишкового та збагаченого мафічними компонентами розплаву обумовлювала формування габро-анортозитів. Габронорити та норити плутону є результатом кристалізації залишкового, після відділення анортозитових і габро-анортозитових кумулятів, розплаву. Враховуючи високозалізистий склад, основні породи представляють когенетичні із анортозитовими кумулатами залишкові розплави. Рудоносні норити носачівського типу, на відміну від більшості основних порід плутону, сформувалися на ранніх етапах унаслідок одночасної кумуляції в значних об’ємах польового шпату, ортопіроксену та ільменіту, з наступним гравітаційним осадженням на нижчих рівнях магматичних камер. Серія монцоніт-сієнітів плутону за концентрацією більшості елементів-домішок є подібними між собою та основними породами, що дає підстави розглядати їх як результат кристалізації збагачених калієм диференціатів після розкристалізації анортозитів і габроноритів. Інтенсивна кристалізаційна диференціація монцонітових розплавів спричиняє появу високозалізистих сієнітів великовисківського типу, збагачених на REE, Y, Zr, частково Nb, і деплетованих на Sr і Ва. Геохімічні характеристики рапаківі, хоча й виявляють значну подібність до монцонітових порід, проте краще узгоджуються із їхнім виникненням за рахунок плавлення деплетованої континентальної кори інтрузіями основних порід.

Ключові слова: Корсунь-Новомиргородський плутон, Український щит, анортозити, габро, норити, рапаківі, монцоніти, геохімія.

Література:

  1. Гаценко В.О., Шестопалова О.Є., Кушнір С.В. Особливості речовинного складу анортозитів Новомиргородського масиву Корсунь-Новомиргородського плутону. Зб. тез. наук. конф. "Здобутки і перспективи розвитку геологічної науки в Україні" (Київ 14—16 трав. 2019 р.). Київ, 2019. Т. 2. С. 176—177.
  2. Герасимець І.М. Мінералогія аморфних утворень у лужнопольовошпатових сієнітах Українського щита: автореф. … дис. канд. геол. наук. Київ, 2019. 25 с.
  3. Герасимець І.М., Бельський В.М., Канунікова Л.І. Аланіт з однопольовошпатових сієнітів Великовисківського масиву. Зб. тез наук. конф. "Здобутки і перспективи розвитку геологічної науки в Україні" (Київ 14—16 трав.). Київ, 2019. Т. 1. С. 140—142.
  4. Гречановська О.Є., Герасимець І.М., Кривдік С.Г., Канунікова Л.І., Бельський В.М. Особливості кристалохімії метаміктних мінералів Великовисківського масиву (Український щит). Зб. тез. наук. конф. "Здобутки і перспективи розвитку геологічної науки в Україні" (Київ 14—16 трав.). Київ, 2019. Т. 1. С. 144—146.
  5. Дубина О.В. Геохімія лужних порід Українського щита: автореф. дис. … д-ра геол. наук. Київ, 2015. 42 c.
  6. Дубина О.В., Кривдік С.Г. Геохімія рідкіснометалевих сієнітів Українського щита. Мінерал. журн. 2013. 35, № 3. С. 61—72.
  7. Дубина О.В., Кривдик С.Г. Геохімічні і петрологічні особливості базитів та ультрабазитів лужних комплексів Українського щита. Зб. наук. праць УкрДГРІ. 2013. № 1. С. 173—191.
  8. Дубина А.В., Кривдик С.Г., Шарыгин В.В. Геохимия нефелиновых и щелочных сиенитов Украинского щита (по данным ICP-MS). Геохимия. 2014. № 10. С. 907—923.
  9. Есипчук К.Е. Петролого-геохимические основы формационного анализа гранитоидов докембрия. Киев: Наук. думка, 1988. 264 с.
  10. Есипчук К.Е., Орса В.И., Щербаков И.Б., Шеремет Е.М., Скобелев В.М., Рябоконь В.В., Галецкий Л.С., Панов Б.С., Юшин А.А., Бочай Л.В., Голуб Е.Н., Демяненко В.В., Бучинская К.М., Свешников К.И., Сухоруков Ю.Т., Щербак Д.Н., Осадчий В.К., Пийяр Ю.К., Самчук А.И., Кушнир А.С., Андреев А.В., Чебуркин А.К. Гранитоиды Украинского щита: петрохимия, геохимия, рудоносность. Справ. Киев: Наук. думка, 1993. 232 с.
  11. Заяць О.В. Геохімія русько-полянських рідкіснометалевих гранітоїдів Корсунь-Новомиргородського плутону: автореф. … дис. канд. геол. наук. Київ, 2017. 20 с.
  12. Кононов Ю.В. Габрові масиви Українського щита. Київ: Наук. думка, 1966. 100 с.
  13. Кононова М.М., Кононов Ю.В., Шаркин О.П. Фазовые превращения в породообразующих силикатах. Наук. думка, 1989. 180 c.
  14. Кривдик С.Г. Редкометальные сиениты Украинского щита. Геохимия. 2002. № 7. С. 707—716.
  15. Кривдік С.Г., Гуравський Т.В., Дубина О.В., Братчук О.М., Мархай О.І., Нечаєнко О.М., Якубенко П.Ф. Особливості речовинного складу Носачівського апатит-ільменітового родовища (Корсунь-Новомиргородський плутон, Український щит). Мінерал. журн. 2009. 31, № 3. С. 55—78.
  16. Кривдік С.Г., Дубина О.В., Самчук А.І., Антоненко О.Г. Типохімізм апатиту із багатих ільменітових руд Корсунь-Новомиргородського і Коростенського анортозит-рапаківігранітних плутонів (Україна). Мінерал. журн. 2012. 34, № 1. С. 76—80.
  17. Кривдік С.Г., Дубина О.В., Якубенко П.Ф. Петрологічні особливості Корсунь-Новомиргородського анортозит-рапаківігранітного плутону. Мінерал. журн. 2021. 43, № 4. С. 25—49. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.04.025
  18. Кривдик С.Г., Орса В.И., Брянский В.П. Фаялит-геденбергитовые сиениты юго-восточной части Корсунь-Новомиргородского плутона. Геол. журн. 1988. 6. С. 43—53.
  19. Кривдик С.Г., Ткачук В.И. Петрология щелочных пород Украинского щита. Киев: Наук. думка, 1990. 408 с.
  20. Митрохин О.В. Петрологія габро-анортозитових масивів Коростенського плутону: автореф. … дис. канд. геол. наук. Київ, 2001. 26 с.
  21. Митрохин О.В. Анортозит-рапаківігранітна формація Українського щита (геологія, речовинний склад та умови формування): автореф. дис. … д-ра геол. наук. Київ, 2011. 36 с.
  22. Пономаренко О.М., Кривдік С.Г., Дубина О.В. Ендогенні апатит-ільменітові родовища Українського щита (геохімія, петрологія та мінералогія). Донецьк: Ноулідж, 2012. 230 с.
  23. Редкие элементы Украинского щита. Отв. ред. И.П. Щербань. Киев: Наук. думка, 1986. 256 с.
  24. Самчук А.І., Огар Т.В. Сукач В.В., Вовк К.В. Хіміко-аналітичні особливості визначення рідкісноземельних елементів методом мас-спектрометрії в базит-ультрабазитах. Зб. наук. пр. УкрДГРІ. 2014. № 3—4. С. 168—177.
  25. Шестопалова О.Є. Геохронологія Корсунь-Новомиргородського плутону: автореф. … дис. канд. геол. наук. Київ, 2017. 18 с.
  26. Шумлянський Л.В. Петрологія та геохронологія породних комплексів Північно-Західного району Українського щита та його західного схилу: автореф. дис. … д-ра геол. наук. Київ, 2012. 35 с.
  27. Ясныгина Т.А., Маркова М.Е., Рассказов С.В., Пахомова Н.Н. Определение редкоземельных элементов Y, Zr, Nb, Hf, Ta, Th в стандартних образцах серии ДВ методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. 81(2). С. 10—20.
  28. Anderson J.L., Morrison J. The role of anorogenic granites in the Proterozoic crustal development in North America. Condie K. (ed.), Proterozoic Crustal Evolution. Developments in Precambrian Geology 10, Elsevier, Amsterdam. 1992. P. 263—299. https://doi.org/10.1016/S0166-2635(08)70121-X
  29. Bogdanova S.V., Gintov O.B., Kurlovich D.M., Lubnina N.V., Nilsson M.K.M., Orlyuk M.I., Pashkevich I.K., Shumlyanskyy L.V., Starostenko V.I. Late Palaeoproterozoic mafic dyking in the Ukrainian Shield of Volgo-Sarmatia caused by rotation during the assembly of supercontinent Columbia (Nuna). Lithos. 2013. 174. Р. 196—216. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2012.11.002 
  30. Bolle O., Demaiffe D., Duchesne J.C. Petrogenesis of jotunitic and acidic members of an AMC suite (Rogaland anorthosite province, SW Norway): a Sr and Nd isotopic assessment. Precam. Res. 2003. 124. P. 185—214. https://doi.org/10.1016/S0301-9268(03)00086-X 
  31. 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. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.07.018 
  32. Emslie R.F., Hamilton M.A., Theriault 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://doi.org/10.1086/629697 
  33. Fram M.S., Longhi J. Phase equilibria of dikes associated with Proterozoic anorthosite complexes. Amer. Mineral. 1992. 77, № 5. P. 605—616. https://doi.org/10.1097/00000542-199209000-00052
  34. Green T.H. High-pressure experimental studies on the origin of anorthosite. Canad. Journ. Earth Sci. 1969. 6. P. 427—440. https://doi.org/10.1139/e69-041
  35. Green T.H., Pearson N.J. An experimental study of Nb and Ta partitioning between Ti-rich minerals and silicate liquids at high pressure and temperature. Geochim. Cosmochim. Acta. 1987. 51. P. 55—62. https://doi.org/10.1016/0016-7037(87)90006-8
  36. Heinonen A., Rämö O.T., Mänttäri I., Johanson B., Alviola R. Formation and fractionation of High-Al tholeiitic magmas in the Ahvenisto rapakivi-granite massif-type anorthosite complex, southeastern Finland. Canad. Mineral. 2010. 48. P. 969—990. https://doi.org/10.3749/canmin.48.4.969
  37. Li H., Li L., Zhang Z., Santosh M., Liu M., Cui Y., Yang X., Chen J., Yao T. Alteration of the Damiao anorthosite complex in the northern North China Craton: implications for high-grade iron mineralization. Ore Geol. Rev. 2014. 57. P. 574—588. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2013.08.017
  38. Longhi J., Vander Auwera J., Fram M.S., Duchesne J.C. Some phase equilibrium constraints on the origin of Proterozoic (massif) anorthosites and related rocks. Journ. Petrol. 1999. 40. P. 339—362. https://doi.org/10.1093/petroj/40.2.339 
  39. Markl G. REE constraints on fractionation processes of massif-type anorthosites on the Lofoten Islands, Norway. Mineral. and Petrol. 2001. 72. P. 325—351. https://doi.org/10.1007/s007100170022 
  40. Markl G., Frost B.R. The origin of anorthosites and related rocks from the Lofoten Island, Northern Norway. II. Modelling of parental melts for anorthosites. Journ. Petrol. 1999. 40, № 1. P. 61—77. https://doi.org/10.1093/petrology/40.1.61 
  41. Mitchell J.N., Scoates J.S., Frost C.D. High-Al gabbros in the Laramie Anorthosite Complex, Wyoming: implications for the composition of melts parental to Proterozoic anorthosite. Contribs Mineral. Petrol. 1995. 119, № 2. P. 166—180. https://doi.org/10.1007/BF00307279 
  42. Morse S.A. Kiglapait geochemistry V: strontium. Geochim. Cosmochim. Acta. 1982. 46, № 2. P. 223—234. https://doi.org/10.1016/0016-7037(82)90249-6 
  43. Rollinson H.R. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Longman Publ. Group. 1993. 384 p.
  44. Scoates J.S., Frost C.D. A strontium and neodymium isotopic investigation of the Laramie anorthosites, Wyoming, USA: implications for magma chamber processes and the evolution of magma conduits in Proterozoic anorthosites. Geochim. Cosmochim. Acta. 1996. 60. P. 95—107. https://doi.org/10.1016/0016-7037(95)00368-1 
  45. Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Billström K., Bogdanova S., Mytrokhyn O., Romer R., Dhuime B., Claesson S., Ernst R., Whitehouse V., 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. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.02.009 
  46. Vander Auwera J., Longhi J., Duchesne J.C. A liquid line of descent of the jotunite (hypersthene monzodiorite) suite. Journ. Petrol. 1998. 39, № 3. P. 439—468. https://doi.org/10.1093/petrology/39.3.439
  47. Wark D.A., Stimac J.A. Origin of mantled (rapakivi) feldspars: experimental evidence of a dissolution — and diffusion-controlled-mechanism. Contribs Mineral. Petrol. 1992. 111. P. 345—361. https://doi.org/10.1007/BF00311196 

PDF

Українська