Самородне золото і алмази із палеопротерозойських теригенних порід Білокоровицької структури, північно-західний район Українського щита

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.03.023

УДК 549.281 : 549.211

В.М. Квасниця, Л.В. Шумлянський
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03142, м. Київ, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34
Е-mail: vmkvas@hotmail.com; lshumlyanskyy@yahoo.com
Самородне золото і алмази із палеопротерозойських теригенних порід Білокоровицької структури, північно-західний район Українського щита
Мова: англійська
Мінералогічний журнал 2018, 40 (3): 23-38

Анотація: Білокоровицька структура розташована у Північно-Західному районі Українського щита. Її ширина складає від 2 до 6 км за довжини 22 км. Структура складена слабо деформованими і метаморфізованими вулканогенно-осадовими породами, що накопичувалися між 1,98 і 1,80 млрд рр. тому. Палеопротерозойські конгломерати і пісковики структури містять незвичайну асоціацію самородного золота та алмазу. Самородне золото із білокоровицьких конгломератів різноманітне як за морфологією виділень, так і за хімічним складом, що вказує на його різну природу. Переважають дрібні ксеноморфні масивні виділення золота, багато зерен пористого золота, а також зерен золота з автоепітаксійними наростами численних кристалів вторинного золота. Ці нано-мікророзмірні кристали наростів мають різну форму: від кристалографічно неправильної до ідеальних октаедричних кристалів та їхніх зростків, зокрема двійників і п’ятірників октаедрів та скелетних октаедрів. За хімічним складом золото дуже різне: високо- і середньопробне, сріблисте, зі значною домішкою срібла і міді, мідисте. Переважає високопробне. Часто трапляються зростки золота і кварцу. За морфологічними і хімічними особливостями золотин та мінеральними асоціаціями виділено декілька типів самородного золота: кластогенне (мало поширене), аутигенне (переважає), в тому числі біогенне і вторинне. Білокоровицькі алмази із палеопротерозойських конгломератів Волині є найдавнішими за віком алмазами у Європі. За морфологією кристалів, ізотопним складом вуглецю і вмістом та станом домішок азоту вони є подібними до мантійних алмазів із кімберлітів і лампроїтів. Частина із них за ступенем агрегації домішок азоту має характеристики, типові для архейських алмазів (спокійні умови кристалізації, низький термальний градієнт в мантії). Інша частина білокоровицьких алмазів за ступенем агрегації домішок азоту має більш високотемпературний генезис, властивий протерозойським алмазам. Білокоровицькі алмази за середнім вмістом домішок азоту більше тяжіють до еклогітової мантійної асоціації, ніж до перидотитової. Інтенсивно зношені кристали алмазу можуть свідчити про їх тривале і далеке транспортування від корінного джерела до місця акумуляції. Корінними породами для білокоровицьких алмазів слід вважати кімберліти, лампроїти чи інші породи віком 1800 млн рр. чи більше. Найобґрунтованіша гіпотеза походження алмазів Білокоровицької структури — це модель субдукції. Наявні дані свідчать, що Північно-Західний регіон Українського щита був утворений між 2150 і 1980 млн рр. внаслідок безперервної субдукції океанічної літосфери та поступового наростання новоствореної континентальної кори. Значні магматичні виверження, що розпочалися біля 1815 млн рр. тому, могли бути транспортером мантійного матеріалу на поверхню, у т. ч. алмазів.

Ключові слова: самородне золото, алмаз, Білокоровицька структура, палеопротерозойські конгломерати, Український щит.

Література:

  1. Amelin Yu.V., Heaman L.M., Verchogliad V.M., Skobelev V.M. Geochronological constraints on the emplacement history of an anorthosite-rapakivi granite suite: U-Pb zircon and baddeleyite study of the Korosten complex, Ukraine // Contribs Mineral. and Petrol. — 1994. — 116. — P. 411—419. — doi: https://doi.org/10.1007/BF00310908
  2. Bogdanova S.V., Bingen B., Gorbatschev R., Kheraskova T.N., Kozlov V.I., Puchkov V.N., Volozh Y.A. The East European Craton (Baltica) before and during the assembly of Rodinia // Precam. Res. — 2008. — 160. — P. 23—45. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.024
  3. Bogdanova S.V., Gintov O.B., Kurlovich D., Lubnina N.V., Nilsson M., Orlyuk M.I., Pashkevich I.K., Shumlyanskyy L.V., Starostenko V.I. Late Palaeoproterozoic mafic dyking in the Ukrainian Shield (Volgo-Sarmatia) caused by rotations during the assembly of supercontinent Columbia // Lithos. — 2013. — 174. — P. 196—216. — doi: https://doi.org/10.1016/j.lithos.2012.11.002
  4. Claesson S., Bogdanova S.V., Bibikova E.V., Gorbatschev R. Isotopic evidence for Palaeoproterozoic accretion in the basement of the East European Craton // Tectonophysics. — 2001. — 339. — P. 1—18. — doi: https://doi.org/10.1016/S0040–1951(01)00031-2
  5. Elming S-Å., Mikhailova N.P., Kravchenko S.N. The consolidation of the East European Craton: a palaeomagnetic analysis of Proterozoic rocks from the Ukrainian Shield and tectonic reconstruction versus Fennoscandia // Geoph. J. — 1998. — 20 (4). — P. 71—74.
  6. Gorokhov I.M., Clauer N., Varshavskaya E.S., Kutyavin E.P., Drannik A.S. Rb-Sr ages of Precambrian sediments from the Ovruch mountain range, northwestern Ukraine (U.S.S.R.) // Precam. Res. — 1981. — 16. — P. 55—65. — doi: https://doi.org/10.1016/0301-9268(81)90005-X
  7. Johansson A. Baltica, Amazonia and the SAMBA connection — 1000 million years of neighbourhood during the Proterozoic? // Precam. Res. — 2009. — 175. — P. 221—234. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2009.09.011
  8. Kaminsky F.V., Khachatryan G.K. Characteristics of nitrogen and other impurities in diamond as revealed by infrared absorption data // Canad. Mineral. — 2001. — 39. — P. 1733—1745. — doi: https://doi:10.2113/gscanmin.39.6.1733
  9. Kvasnitsa V.N., Silaev V.I., Smoleva I.V. Carbon isotopic composition of diamonds in Ukraine and their probable polygenetic nature // Geochem. Inter. — 2016. — 54. — P. 948—963. — doi: https://doi.org/10.1134/S0016702916090020
  10. Leahy K., Taylor W.R. The influence of the Glennie domain deep structure on the diamonds in Saskatchewan kimberlites // Rus. Geol. Geoph. — 1997. — 38. — P. 481—491.
  11. Li Z.X., Bogdanova S.V., Collins A.S., Davidson A., De Waele B., Ernst R.E., Fitzsimons I.C.W., Fuck R.A., Gladkochub D.P., Jacobs J., Karlstrom K.E., Lu S., Natapov L.M., Pease V., Pisarevsky S.A., Thrane K., Vernikovsky V. Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: a synthesis // Precam. Res. — 2008. — 160. — P. 179—210. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2007.04.021
  12. Reith F., Rogers S.L., McPhail D.C., Webb D. Biomineralization of Gold: Biofilms on Bacterioform Gold // Science. — 2006. — 313. — P. 233—236. — doi: https://doi.org/10.1126/science.1125878
  13. Santos J.O.S., Potter P.E., Reis N.J., Hartmann L.A., Fletcher I.R., McNaughton N.J. Age, source, and regional stratigraphy of the Roraima Supergroup and Roraima-like outliers in northern South America based on U-Pb geochronology // GSA Bulletin. — 2003. — 115 (3). — P. 331—348. — doi: https://doi.org/10.1130/0016-7606(2003)115<0331:ASARSO>2.0.CO;2
  14. Shirey B.S., Cartigny P., Frost J.D., Keshav Sh., Nestola F., Nimis P., Pearson G.D., Sobolev N.V., Walter J.M. Diamonds and the geology of mantle carbon // Rev. Mineral. Geochem. — 2013. — 75. — P. 355—421. — doi: https://doi.org/10.2138/rmg.2013.75.12
  15. Shumlyanskyy L. Geochemistry of the Osnitsk-Mikashevichy volcanoplutonic complex of the Ukrainian Shield // Geochem. Inter. — 2014. — 52. — P. 912—924. — doi: https://doi.org/10.1134/S0016702914110081
  16. Shumlyanskyy L., Bekker A., Billström K., Claesson S., Romer R.L., Albekov A., Rudenko K. Geochronology and geodynamic setting of Rhyacian (2.25—2.03 Ga) orogenic zones in Sarmatia (SW Baltica) // Proc. of the 14th SGA Biennial Meeting, 20—23 Aug. 2017, Québec City, Canada. — 2017. — P. 253—256.
  17. Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Billström K., Bogdanova S., Mitrokhin O., Romer R., Dhuime B., Claesson S., Ernst R., Whitehouse M., 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. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.02.009
  18. Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Dhuime B., Billström K., Claesson S., Storey C. 207Pb/ 206Pb ages and Hf isotope composition of zircons from sedimentary rocks of the Ukrainian Shield: crustal growth of the south-western part of East European craton from Archaean to Neoproterozoic // Precam. Res. — 2015. — 260. — P. 39—54. — doi: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2015.01.007
  19. Shumlyanskyy L., Mitrokhin O., Billström K., Ernst R., Vishnevska E., Tsymbal S., Cuney M., Soesoo A. The ca. 1.8 Ga mantle plume related magmatism of the central part of the Ukrainian Shield // Geologiska Föreningen Stockholm Förhandlingar. — 2016. — 138. — P. 86—101. — doi: https://doi.org/10.1080/11035897.2015.1067253
  20. Shumlyanskyy L., Billström K., Hawkesworth C., Elming S-Å. U-Pb age and Hf isotope compositions of zircons from the north-western region of the Ukrainian Shield: mantle melting in response to post-collision extension // Terra Nova. — 2012. — 24. — P. 373—379. — doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.2012.01075.x
  21. Smart K.A., Tappe S., Stern R.A., Webb S.J., Ashwal L.D. Early Archaean tectonics and mantle redox recorded in Witwatersrand diamonds // Nature Geo. — 2016. — 9. — P. 255—259. — doi: https://doi.org/10.1038/ngeo2628
  22. Southam G., Lengke M.F., Fairbrother L., Reith F. The biogeochemistry of gold // Elements. — 2009. — 5 (5). — P. 303—307.
  23. Stachel T., Harris J.W. The origin of cratonic diamonds — Constraints from mineral inclusions // Ore Geol. Rev. — 2008. — 34. — P. 5—32. — doi: https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2007.05.002
  24. Taylor W.R., Jagues A.L., Ridd M. Nitrogen-defect aggregation characteristics of some Australasian diamonds: Time-temperature constraints on the source regions of pipe and alluvial diamonds // Amer. Miner. — 1990. — 75. — P. 1290—1310.
  25. Taylor W.R., Milledge H.J. Nitrogen aggregation character, thermal history and stable isotope composition of some xenolith-derived diamonds from Roberts Victor and Finch // Sixth International Kimberlite Conference. Extended Abstracts. — Novosibirsk, 1995. — P. 620—622.
  26. Woods G.S. Platelets and the infrared absorbance of Type Ia diamonds // Proc. Royal. Soc. — 1986. — A407. — P. 219—238. — doi: https://doi.org/10.1098/rspa.1986.0094
  27. Беспалько Н.А. Геологическое положение пород Белокоровичской структуры // Геол. журн. — 1986. — 46, № 3. — С. 25—33.
  28. Бондаренко С.М., Сьомка В.О., Грінченко О.В. Ендогенне золото в докембрійських комплексах Волинського мегаблока (Український щит) // Зап. Укр. мінерал. т-ва. — 2015. — 12. — С. 119—131.
  29. Букович И.П. Стратиграфия Вильчанской, Овручской и Белокоровичской впадин // Геол. журн. — 1986. — 46, № 2. — С. 102—110.
  30. Вербицкий В.Н., Комаров А.Н. К вопросу о золотоносности Овручского палеорифта (северо-западная часть Украинского щита) // Геол. журн. — 1993. — № 5. — С. 48—52.
  31. Ільченко К.О., Квасниця В.М., Таран М.М. Мікроалмази із кімберлітів і розсипні алмази України: їх особливості за даними інфрачервоної спектроскопії // Зап. Укр. мінерал. т-ва. — 2007. — 4. — С. 13—37.
  32. Квасниця В.М., Павлюк О.В., Вишневський О.А., Квасниця І.В., Висоцький Б.Л., Гурненко І.В. Самородне золото із білокоровицьких протерозойських конгломератів Волині // Зап. Укр. мінерал. т-ва. — 2015. — 12. — С. 103—116.
  33. Костенко М.М. Особливості магматизму Білокоровицької палеозападини (північна частина Українського щита) // Зб. наук. пр. УкрДГРІ. — 2011. — № 3. — С. 21—49.
  34. Куимова Н.Г., Моисеенко В.Г. Биогенная минерализация золота в природе и эксперименте // Литосфера. — 2006. — 3. — С. 83—95.
  35. Лубнина Н.В., Богданова С.В., Шумлянский Л.В. Восточно-Европейский кратон в палеопротерозое: новые палеомагнитные определения по магматическим комплексам Украинского щита // Геофизика. — 2009. — 5. — С. 56—64.
  36. Металиди С.В., Зарицкий А.И., Цымбал С.Н., Потебня М.Т., Квасница В.Н., Слыш Р.А., Язвинский В.И. Первая находка алмазов в конгломератах верхнего протерозоя на территории Восточно-Европейской платформы // Минерал. журн. — 1982. — 4, № 3. — С. 20—29.
  37. Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Лесная И.М., Пономаренко А.Н., Шумлянский Л.В. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Протерозой. — Киев : Наук. думка, 2008. — 240 с.
  38. Щербак Н.П., Есипчук К.Е., Берзенин Б.З., Глевасский Е.Б., Дранник А.С., Пийяр Ю.К., Полуновский Р.М., Скаржинская Т.А., Соловицкий В.Н., Этингоф И.М., Билынская Я.П., Ганоцкий В.И., Гузенко Г.Ф., Киселев А.С., Клочков В.М., Решетняк В.В., Босая Н.И., Воронова С.Г., Пилипенко В.И. Стратиграфические разрезы докембрия Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1985. — 168 с.
  39. Шумлянський Л.В., Мазур М.Д. Вік та речовинний склад йотунітів Білокоровицького дайкового поясу // Геолог України. — 2010. — № 1—2. — С. 70—78.
  40. Цымбал С.Н., Гейко Ю.В., Кривдик С.Г., Баран А.Н., Цымбал Ю.С. Болярковская интрузия щелочно-ультраосновных пород (северо-запад Украинского щита) // Актуальные проблемы геологии Беларуси и смежных территорий : Тр. Междунар. науч. конф. (Минск, 8—9 дек. 2008 г.). — Минск, 2008. — С. 35—40.
  41. Цымбал С.Н., Кривдик С.Г., Кирьянов Н.Н., Макивчук О.Ф. Вещественный состав кимберлитов Кировоградского геоблока (Украинский щит) // Минерал. журн. — 1999. — 21, № 2/3. — С. 22—38.
  42. Цымбал С.Н., Щербаков И.Б., Кривдик С.Г., Лабузный В.Ф. Щелочно-ультраосновные породы Городницкой интрузии (Северо-Запад Украинского щита) // Минерал. журн. — 1997. — 19, № 3. — С. 61—80.
  43. Цымбал С.Н., Шумлянский Л.В., Степанюк Л.М. Возраст щелочно-ультраосновных пород городницкого и гранитоидов шереметьевского комплексов северо-западной части Украинского щита // Зб. тез Міжнар. наук. конф. (до 90-чя акад. М.П. Щербака) "Геохронологія та геодинаміка раннього докембрію (3,6—1,6 млрд рр.) Євразійського континенту (Київ, 16—17 верес. 2014 р.) / ІГМР НАН України. — К. : Компринт, 2014. — С. 121—122.
Українська