М.М. Решетник, ПЕТРОХРОНОЛОГІЯ ГРАНІТОЇДІВ (СОБІТІВ) ЗОНИ ЗЧЛЕНУВАННЯ РОСИНСЬКО-ТІКИЦЬКОГО ТА ДНІСТРОВО-БУЗЬКОГО РАЙОНІВ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА
https://doi.org/10.15407/mineraljournal.47.03.055
УДК 550.93
ПЕТРОХРОНОЛОГІЯ ГРАНІТОЇДІВ (СОБІТІВ) ЗОНИ ЗЧЛЕНУВАННЯ
РОСИНСЬКО-ТІКИЦЬКОГО ТА ДНІСТРОВО-БУЗЬКОГО РАЙОНІВ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА
М.М. Решетник 1, 9, канд. геол. наук, старш. дослідник
E-mail: reshetnykmariya@gmail.com; orcid: 0000-0002-5067-7728
Л.В. Шумлянський 2—4, д-р геол. наук, професор
E-mail: lshumlyanskyy@yahoo.com; orcid: 0000-0002-6775-4419
Д. Чью 5, PhD, професор
E-mail: chewd@tcd.ie; orcid: 0000-0002-6940-1035
Б. Дьюйм 6, PhD
E-mail: bruno.dhuime@umontpellier.fr; orcid: 0000-0002-4146-4739
А. Вударська 2, 7, д-р, доцент
E-mail: ndgiera@cyf-kr.edu.pl; orcid: 0000-0001-9802-5107
Д.Л. Старокадомський 3, 8, канд. хім. наук, старш. наук. співроб.
E-mail: km80@ukr.net; orcid: 0000-0001-7361-663X
1 Національний науково-природничий музей НАН України, м. Київ, Україна
2 Інститут геологічних наук Польської академії наук, м. Варшава, Польща
3 Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення НАН України, м. Київ, Україна
4 Університет Кертіна, м. Перт, Австралія
5 Коледж Триніті, м. Дублін, Ірландія
6 Університет Монпельє, м. Монпельє, Франція
7 Центр наук про Землю ім. Гельмгольца, м. Потсдам, Німеччина
8 Інститут хімії поверхні імені O.O. Чуйка НАН України, м. Київ, Україна
9 Київський національний університет імені Тараса Шевченка, м. Київ, Україна
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2025, 47 (3): 55-68
Анотація: Гранітоїди трьох вікових генерацій (близько 3,8, 3,0—2,8 та 2,1—2,0 млрд рр.) широко розповсюджені в районі Середнього Побужжя. Проведено ізотопно-геохронологічне та геохімічне дослідження цирконів та флюоро-апатитів з палеопротерозойських гранітоїдів Росинсько-Тікицького району Українського щита. Метою дослідження було з’ясування походження палеопротерозойських порід. За допомогою U-Pb методу датування отримані нові дані щодо часу формування чарнокітоїдів (собітів) Гайсинського блока. Продатовані циркони з двопіроксенового діориту за верхнім перетином конкордії мають вік 2087 ± 16 млн рр. (один успадкований кристал має вік 3174 ± 13 млн рр.). Флюоро-апатити з діориту та монцосієніту мають U-Pb вік 1451 ± 110 млн рр. Ізотопний склад гафнію в цирконах з двопіроксенового діориту має середньозважене εHf –4,3 ± 0,8. Модельний вік за моделлю кислої кори (176Lu/177Hf = 0,010) становить близько 2800 млн рр., для давнього кристала — близько 3800 млн рр. Ізотопний склад кисню у флюоро-апатиті варіює за величиною δ18О від 5,1 до 6,1, середнє — 5,6 ± 0,3. Це відповідає мантійним значенням, властивим тоналіт-трондьєміт-гранодіоритовим асоціаціям. Отримані дані дають змогу стверджувати, що досліджувані палеопротерозойські чарнокітоїди утворились у результаті переплавлення мезо-неоархейської нижньої континентальної кори. Після кристалізації ці породи зазнали повільного охолодження й ексгумації від температур 800—750 °С близько 2,1 млрд рр. тому до температур 500—400 °С близько 1,4 млрд рр. тому.
Ключові слова: петрохронологія, чарнокіти, палеопротерозой, Український щит, флюоро-апатит.
References / Література
Bouvier, A., Vervoort, J.D. and Patchett, P.J. (2008), Earth Planet. Sci. Lett., Vol. 273, pp. 48-57. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2008.06.010
Cherniak, D.J. (2000), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 64, pp. 3871-3885. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(00)00467-1
Cherniak, D.J., Lanford, W.A. and Ryerson, F.J. (1991), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 55, pp. 1663-1673. https://doi.org/10.1016/0016-7037(91)90137-T
Cherniak, D.J. and Watson, E.B. (2001), Chem. Geol., Vol. 172, pp. 5-24. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(00)00233-3
Chew, D.M., Petrus, J.A. and Kamber, B.S. (2014), Chem. Geol., Vol. 363, pp. 185-199. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2013.11.006
Chew, D.M. and Spikings, R.A. (2015), Elements, Vol. 11, No. 3, pp. 189-194. https://doi.org/10.2113/gselements.11.3.189
Chyrvynskyi, V.M. (1929), Bull. Ukrainian Geol. Explor. Dep., No. 14, pp. 23-30 [in Ukrainian].
[Чирвинський, В.М. (1929), Укр. геол. вісті, Бюлетень геол. сек. УАН. № 14. С. 23—30.]
Claesson, S., Bibikova, E., Shumlyanskyy, L., Dhuime, B. and Hawkesworth, C. (2015), Geol. Soc., London, Spec. Publ., Vol. 38, pp. 227-259. https://doi.org/10.1144/SP389.9
Claesson, S., Bibikova, E.V., Shumlyanskyy, L., Whitehouse, M.J. and Billström, K. (2016), Precam. Res., Vol. 273, pp. 1-11. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2015.11.002
Cochrane, R., Spikings, R.A., Chew, D., Wotzlaw, J.F., Chiaradia, M., Tyrrell, S., Schaltegger, U. and Van der Lelij, R. (2014), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 127, pp. 39-56. https://doi.org/10.1016/j.gca.2013.11.028
Francovschi, I., Shumlyanskyy, L., Grytsenko, V., Hoffmann, A., Wilde, S.A. and Bekker, A. (2024), Precam. Res., Vol. 413, 107572. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2024.107572
Gillespie, J., Kirkland, C.L., Kinny, P.D., Simpson, A., Glorie, S. and Rankenburg, K. (2022), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 338, pp. 121-135. https://doi.org/10.1016/j.gca.2022.09.038
Kostenko, M. (2016), Coll. Sci. works, UkrDGRI, No. 3, pp. 144-163 [in Ukrainian].
[Костенко, М. (2016), Зб. наук. пр. УкрДГРІ. № 3. C. 144—163.]
Kryvdik, S., Kravchenko, G., Tomurko, L., Dubyna, O., Zagnitko, V., Rokachuk, T., Shnyukova, K. and Mineeva, V. (2011), Petrology and geochemistry of charnockites of the Ukrainian Shield, Nauk. dumka, Kyiv [in Ukrainian].
[Кривдік, С., Кравченко, Г., Томурко, Л., Дубина, О., Загнітко, В., Рокачук, Т., Шнюкова, К., Мінеєва, В. (2011), Петрологія і геохімія чарнокітоїдів Українського щита. Київ: Наук. думка.]
LaFlamme, C., McFarlane, C.R.M., Fisher, C.M. and Kirkland, C.L. (2017), Contrib. Mineral. Petrol., Vol. 172, 9. https://doi.org/10.1007/s00410-017-1331-7
Lazko, E.M., Kirilyuk, V.P., Sivoronov, A.A. and Yatsenko, G.M. (1975), Lower Precambrian of the western part of the Ukrainian Shield (age complexes and formations), Vyshcha Shkola, Lviv [in Russian].
[Лазько, Е.М., Кирилюк, В.П., Сиворонов, А.А., Яценко, Г.М. (1975), Нижний докембрий западной части Украинского щита (возрастные комплексы и формации). Львов: Вища шк.]
Lee, J., Williams, I., Ellis, D. (1997), Nature, Vol. 390, pp. 159-162. https://doi.org/10.1038/36554
Liebmann, J., Spencer, C.J., Kirkland, C.L., Bucholz, C.E., Xia, X.P., Martin, L., Kitchen, N. and Shumlyanskyy, L. (2021), Geochim. et Cosmochim. Acta, Vol. 307, pp. 242-257. https://doi.org/10.1016/j.gca.2021.05.045
Lisna, I.M., Ponomarenko, O.M., Shumlyanskyy, L.V., Larikov, A.L., Somka, L.V., Hulko, V.V. and Kovalenko, O.O. (2023), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 45, No. 2, Kyiv, pp. 99-115 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.45.02.099
[Лісна, І.М., Пономаренко, О.М., Шумлянський, Л.В., Ларіков, А.Л., Сьомка, Л.В., Гулько, В.В., Коваленко, О.О. (2023), Мінерал. журн. 45, № 2. C. 99—115.]
Paton, C., Hellstrom, J., Paul, B., Woodhead, J. and Hergt, J. (2011), J. Anal. At. Spectrom., Vol. 26, pp. 2508-2518. https://doi.org/10.1039/C1JA10172B
Paul, A.N., Spikings, R.A. and Gaynor, S.P., (2021), Chem. Geol., Vol. 586, 120604. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2021.120604
Pointon, M.A., Chew, D.M., Ovtcharova, M., Sevastopulo, G.D. and Crowley, O.G. (2012), J. Geol. Soc. London, Vol. 169, pp. 713-271. https://doi.org/10.1144/jgs2011-092
Reshetnyk, M., Zaiats, O., Shumlyanskyy, L. Starokadomsky, D. and Stepanyuk, L. (2023), Acta Geochim., Vol. 42, pp. 393-408. https://doi.org/10.1007/s11631-022-00590-7
Ryabokon, V.V. and Shcherbakov, I.B. (1977), Sobites of the Ukrainian Shield and their origin, Prepr. IGMR, UkrSSR Acad. Sci., Kyiv [in Russian].
[Рябоконь, В., Щербаков, И. (1977), Собиты Украинского щита и их генезис. Препринт ИГМР АН УССР. Киев.]
Shcherbak, N.P., Artemenko, G.V., Lesnaya, I.M., Ponomarenko, A.N. and Shumlyanskyy, L.V. (2008), Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. Proterozoic, Nauk. dumka, Kyiv, 240 p. [in Russian].
[Щербак, Н.П., Артеменко, Г.В., Лесная, И.М., Пономаренко, А.Н., Шумлянский, Л.В. (2008), Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Протерозой. Киев: Наук. думка. 240 p.]
Shcherbakov, I.B. (2005), Petrology of the Ukrainian Shield, PH "Western Ukr. Consulting Center", Lviv, 366 p. [in Russian].
[Щербаков, И.Б. (2005), Петрология Украинского щита. Львов: Изд-во "Западн. Укр. консалт. центр", 366 с.]
Shumlyanskyy, L., Wilde, S.A., Nemchin, A.A., Claesson, S., Billström, K. and Bagiński, B. (2021a), Precam. Res., Vol. 352, 106001. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.106001
Shumlyanskyy, L., Ernst, R.E., Albekov, A., Söderlund, U., Wilde, S.A. and Bekker, A. (2021b), Precam. Res., Vol. 358, pp. 106185. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2021.106185
Shumlyanskyy, L., Wilde, S.A., Johnson, T., Alfing, J., Jourdan, F., Lisna, I.M. and Stepanyuk, L.M. (2024), Programme and Abstr. 4th European Mineral. Conf., Dublin, Ireland, 18-23 Aug. 2024, p. 123.
Shumlyanskyy, L.V. (2012), Geochem. and Ore Formation, Iss. 31-32, Kyiv, pp. 136-143 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gof.2012.31.136
[Шумлянський, Л.В. (2012), Геохімія та рудоутворення. Вип. 31—32. С. 136—143.]
Shumlyanskyy, L.V., Stepanyuk, L.M., Claesson, S., Rudenko, K.V. and Bekker, A.Yu. (2018), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 40, No. 2, Kyiv, pp. 63-85 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.02.063
[Шумлянський, Л.В., Степанюк, Л.М., Клаессон, С., Руденко, К.В., Беккер, А.Ю. (2018), Мінерал. журн. 40, № 2. С. 63—85.]
Sláma, J., Košler, J., Condon, D.J., Crowley, J.L., Gerdes, A., Hanchar, J.M., Horstwood, M.S., Morris, G.A., Nasdala, L. and Norberg, N. (2008), Chem. Geol., Vol. 249, pp. 1-35. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.11.005
Söderlund, U., Patchett, P.J., Vervoort, J.D. and Isachsen, C.E. (2004), Earth Planet. Sci. Lett., Vol. 219, pp. 311-324. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(04)00012-3
Stepanyuk, L.M., Dovbush, I.M., Kurylo, S.I. and Lisna, I.M. (2016), Geochem. and Ore Formation, Iss. 36, Kyiv, pp. 72-81 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/gof.2016.36.072
[Степанюк, Л.М., Довбуш, Т.І., Курило, С.І., Лісна, І.М. (2016), Геохімія та рудоутворення. Вип. 36. С. 72—81.]
Stepanyuk, L.M., Shumlyanskyy, L.V., Kurylo, S.I., Syomka, V.O., Bondarenko, S.M., Wilde, S.A. and Nemchin, A.A. (2021a), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 43, No. 1, Kyiv, pp. 34-50 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.01.034
[Степанюк, Л.М., Шумлянський, Л.В., Курило, С.І., Сьомка, В.О., Бондаренко, С.М., Вайлд, С.А., Немчин, А.А. (2021a), Мінерал. журн. 43, № 1. С. 34—50.]
Stepanyuk, L.M., Dovbush, T.I., Belskyi, V.M., Vysotskyi, O.B., Bilan, O.V. and Kotvitska, I.M. (2021b), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 43, No. 3, Kyiv, pp. 62-72 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.03.062
[Степанюк, Л.М., Довбуш, Т.І., Бельський, В.М., Висоцький, О.Б., Білан, О.В., Котвіцька, І.М. (2021b), Мінерал. журн. 43, № 3. C. 62—72.]
Stepanyuk, L.M., Dovbush, T.I., Vysotskyi, O.B., Lisna, I.M. and Bilan, O.V. (2022), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 44, No. 1, pp. 41-55 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.44.01.041
[Степанюк, Л.М., Довбуш, Т.І., Висоцький, О.Б., Лісна, І.М., Білан, О.В. (2022), Мінерал. журн. 44, № 1. C. 41—55.]
Stepanyuk, L.M., Shumlyanskyy, L.V., Chew, D. and Dhuime, B. (2025a), Mineral. Journ. (Ukraine), Vol. 47, No. 2, Kyiv, pp. 89-101 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.47.02.088
[Степанюк, Л.М., Шумлянський, Л.В., Чью, Д., Дьюйм, Б. (2025a), Мінерал. журн. 47, № 2. С. 89—101.]
Stepanyuk, L.M., Shumlyanskyy, L.V., Budzyn, B., Slama, J., Dovbush, T.I. and Vysotskyi, O.B. (2025b), Geol. Journ., No. 1, Kyiv, pp. 12-24 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2025.1.321001
[Степанюк, Л.М., Шумлянський, Л.В., Будзинь, Б., Слама, Ї., Довбуш, Т.І., Висоцький, О.Б. (2025b), Геол. журн. № 1. С. 12—24.]
Stepanyuk, L.M., Shumlyanskyy, L.V., Ponomarenko, O.M., Dovbush, T.I., Vysotskyi, O.B. and Dhuime, B. (2010), Geochem. and Ore Formation, Vol. 28, Kyiv, pp. 4-10 [in Ukrainian].
[Степанюк, Л.М., Шумлянський, Л.В., Пономаренко, О.М., Довбуш, Т.І., Висоцький, О.Б., Дьюйм, Б. (2010), Геохімія та рудоутворення. № 28. C. 4—10.]
Thomson, S.N., Gehrels, G.E., Ruiz, J. and Buchwaldt, R. (2012), Geochem. Geophys. Geosyst., Vol. 13, Iss. 2, pp. 1-23. https://doi.org/10.1029/2011GC003928
Wiedenbeck, M., Alle, P., Corfu, F., Griffin, W.L., Meier, M., Oberli, F., Von Quadt, A., Roddick, J.C. and Spiegel, W. (1995), Geostand. Newslett., No. 19, pp. 1-23. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x
Woodhead, J., Hergt, J., Shelley, M., Eggins, S. and Kemp, R. (2004), Chem. Geol., Vol. 209, pp. 121-135. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2004.04.026
Woodhead, J.D. and Hergt, J.M. (2005), Geostand. Geoanal. Res., Vol. 29, pp. 183-195. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2005.tb00891.x
Wudarska, A., Wiedenbeck, M., Słaby, E., Lempart-Drozd, M., Harris, C., Joachimski, M.M., Lécuyer C., MacLeod, K.G., Pack, A., Vennemann, T., Couffignal, F., Feng, D., Glodny, J., Kusebauch, C., Mayanna, S., Rocholl, A., Speir, L., Sun, Y. and Wilke, F.D. (2022), Geostand. Geoanal. Res., Vol. 46, pp. 277-306. https://doi.org/10.1111/ggr.12416
Yesypchuk, K.Yu., Bobrov, O.V., Stepanyuk, L.M., Shcherbak, M.P., Glevaskyy, Ye.B., Skobelev, V.M., Drannyk, A.S. and Heichenko, M.V. (2004), Correlation chronostratigraphic chart of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield (explanatory note), UkrDGRI, Kyiv [in Ukrainian].
[Єсипчук, К.Ю., Бобров, О.Б., Степанюк, Л.М., Щербак, М.П., Глеваський, Є.Б., Скобелєв, В.М., Дранник, А.С., Гейченко, М.В. (2004), Кореляційна хроностратиграфічна схема раннього докембрію Українського щита (поясн. зап.). Київ: УкрДГРІ.]