О.В. Дубина, ГЕОХІМІЯ АПАТИТУ ІЗ ПОРІД КОРСУСНЬ-НОВОМИРГОРОДСЬКОГО АНОРТОЗИТ-РАПАКІВІГРАНІТНОГО ПЛУТОНУ

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.44.03.048

УДК 550.4.641 (477)

ГЕОХІМІЯ АПАТИТУ ІЗ ПОРІД КОРСУСНЬ-НОВОМИРГОРОДСЬКОГО АНОРТОЗИТ-РАПАКІВІГРАНІТНОГО ПЛУТОНУ

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; http://orcid.org/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; http://orcid.org/0000-0002-8356-1115

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

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення імені 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, м. Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34

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

Л.І. Проскурка, мол. наук. співроб.

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення імені 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 (3): 48-66

Анотація: Визначено концентрацію сумісних із апатитом елементів-домішок (REE, Y, Sr, Th, U) із головних типів порід Корсунь-Новомиргородського анортозит-рапаківігранітного плутону (КНП). Пізня кристалізація апатиту в усіх типах порід свідчить про досить низький первинний вміст Р2О5 у розплавах і його акумуляцію до вищих концентрацій лише за інтенсифікації процесів диференціації. В серії основних порід апатит є головним концентратором REE, особливо LREE (за виключенням Eu), та Y. У середніх і кислих породах апатит має другорядний вплив на концентрування REE, проте збагачується Th і U. Хондритнормовані спектри апатитів з усіх порід характеризуються надзвичайно глибокими Eu-аномаліями (Eu/Eu* 0,03—0,21), лише у норитах приконтактової частини плутону ця аномалія в апатиті має більш високе значення (0,39). За мірою збільшення диференційованості вихідних розплавів від основних до середніх порід апатити збагачуються REE і збіднюються Sr. Окрім того, усі спектри REE апатитів із основних і середніх порід КНП виявилися збагаченими на LREE і деплетованими на HREE та Sc, що, враховуючи незначну роль плагіоклазу у концентрації REE, передбачає й попереднє фракціонування із розплаву кліно- або ортопіроксену. За подібним рівнем концентрації елементів-домішок та схожими закономірностями їх розподілу у апатитах різних типів з основних порід і монцонтів, обґрунтованим буде припущення про їхню кристалізацію із єдиного розплаву. Повсюдні глибокі негативні Eu-аномалії в апатитах з усіх типів порід пояснюються комбінацією двох чинників: раннє фракціонування плагіоклазу та високовідновні умови кристалізації материнських розплавів. Водночас апатити із гранітів і сієнітів характеризуються максимальним збагаченням REE, особливо HREE та Y, що можна розглядати як результат їхньої кристалізації із найдиференційованіших фракцій залишкового розплаву, або внаслідок часткового гібридизму з міграцією збагачених LILE та REE розчинів у оточуючі породи. Понижений вміст Р2О5 в рудоносних основних породах і рудах КНП (а також відсутність титаномагнетиту) та глибокі негативні Eu-аномалії в апатитах з них різко відрізняють їх від подібних рудних габроїдів Коростенського плутону, що дає змогу припускати як відмінності у хімічному складі вихідних розплавів, так і в умовах їх диференціації.

Ключові слова: апатит, геохімія, анортозити, габро, норити, рудоносність, Корсунь-Новомиргородський плутон, Український щит.

Література:

  1. Акцессорные минералы Украинского щита. Ред. Мицкевич Б.Ф., Щербак Н.П. Киев: Наук. думка, 1976. 260 с.
  2. Дубина О.В., Кривдік С.Г., Самчук А.І., Красюк О.П., Амашукелі Ю.А. Закономірності розподілу REE, Y і Sr в апатитах ендогенних родовищ Українського щита (за даними ICP-MS). Мінерал. журн. 2012. 34, № 2. С. 80—99.
  3. Есипчук К.Е. Петролого-геохимические основы формационного анализа гранитоидов докембрия. Киев: Наук. думка, 1988. 264 с.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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
  7. Кривдик С.Г., Ткачук В.И. Петрология щелочных пород Украинского щита. Киев: Наук. думка, 1990. 408 с.
  8. Личак И.Л. Петрология Коростенского плутона. Киев: Наук. думка, 1983. 248 с.
  9. Пономаренко О.М., Кривдік С.Г., Дубина О.В. Ендогенні апатит-ільменітові родовища Українського щита (геохімія, петрологія та мінералогія). Донецьк: Ноулідж, 2012. 230 с.
  10. Пономаренко О.М., Самчук А.І., Лісна І.М., Сьомка Л.В., Швайка І.А., Проскурка Л.І., Швайка І.Д. Особливості розподілу РЗЕ в апатитах грануліто-гнейсових порід Подільського блоку Українського щита. Мінерал. журн. 2020. 42, № 3. С. 27—38. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.42.03.027
  11. Самчук А.І., Огар Т.В. Сукач В.В., Вовк К.І. Хіміко-аналітичні особливості визначення рідкісноземельних елементів методом мас-спектрометрії в базит-ультрабазитах. Зб. наук. пр. УкрДГРІ. 2014. № 3—4. С. 168—177.
  12. Шестопалова О.Є. Геохронологія Корсунь-Новомиргородського плутону: автореф. … дис. канд. геол. наук. Київ, 2017. 18 с.
  13. Шнюков С.Є. Геохімія елементів-домішок в найбільш розповсюджених акцесорних мінералах: автореф. … д-ра геол. наук. Київ, 2003. 35 с.
  14. 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.
  15. Aigner-Torres M., Blundy J., Ulmer P., Pettke T., Laser ablation ICP MS study of trace element partitioning between plagioclase and basaltic melts: an experimental approach. Contrib. Mineral. Petrol. 2007. 153. Р. 647—667. https://doi.org/10.1007/s00410-006-0168-2
  16. Bedard J.H., Parental magmas of the Nain Plutonic Suite anorthosites and mafic cumulates: a trace element modelling approach. Contrib. Mineral. Petrol. 2001. 141. Р. 747—771. https://doi.org/10.1007/s004100100268
  17. Duchesne J.C., Shumlyanskyy L., Charlier B. The Fedorivka layered intrusion (Korosten Pluton, Ukraine): An example of highly differentiated ferrobasaltic evolution. Lithos. 89, Iss. 3—4. P. 353—376. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2006.01.003
  18. Ihlen P.M., Schiellerup H., Gautneb H., Skar Q. Characterization of apatite resources in Norwey and their REE potencial — A rewiev. Ore Geology Rewies. 2014. 58. Р. 126—147. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2013.11.003
  19. Hart S.R., Dunn T. Experimental cpx/melt partitioning of 24 trace elements. Contrib. Mineral. Petrol. 1993. 113. Р. 1—8. https://doi.org/10.1007/BF00320827
  20. Nielsen R.L., Gallahan W.E., Newberger F. Experimentally determined mineral- melt partition coefficients for Sc, Y and REE for olivine, orthopyroxene, pigeonite, magnetite and ilmenite. Contrib. Mineral. Petrol. 1992. 110. Р. 488—499. https://doi.org/10.1007/BF00344083
  21. Prowatke S., Klemme S. Trace element partitioning between apatite and silicate melts. Geochim. Cosmochim. Acta. 2006. 70. Р. 4513—4527. https://doi.org/10.1016/j.gca.2006.06.162
  22. Sha L.K., Chappell B.W. Apatite chemical composition, determined by electron microprobe and laser-ablation inductively coupled plasma mass spectrometry, as a probe into granite petrogenesis. Geochim. Cosmochim. Acta. 1999. 63. Р. 3861—3881. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(99)00210-0
  23. Toplis M.J., Dingwell D.B. The variable influence of P2О5 on the viscosity of melts of differing alkali/aluminium ratio: implications for the structural role of phosphorus in silicate melts. Geochim. Cosmochim. Acta. 1996. 60. Iss. 21. Р. 4107—4121. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(96)00225-6

PDF

Українська