Особенности U-Pb изотопных систем цирконов и монацитов ассоциации гранит — "ксенолит": петрологические и геологические последствия

УДК 550.93

Л.М. Степанюк, С.И. Курило, В.А. Семка, C.Н. Бондаренко, А.А. Коваленко, Т.И. Довбуш, А.Б. Высоцкий
Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАН Украины
03680, г. Киев-142, Украина, пр-т Акад. Палладина, 34
E-mail: stepaniuk@nas.gov.ua, kurylo.sergiy@gmail.com
Язык: украинский
Минералогический журнал 2017, 39 (1): 63-74

Аннотация: По результатам уран-свинцового изотопного датирования цирконов из эндербитогнейсов, в том числе палеопротерозойских гранитных анатектических выплавок и тел мафитовых гранулитов, распространенных севернее с. Завалье, установлен меньший (около 30 млн лет) возраст цирконов из мафитов, чем возраст цирконов из гранитов. Аналогичная ситуация наблюдается в породной ассоциации Верхнего Побужья. Для объяснения этого явления были предложены две концепции. В соответствии с первой, цирконы в мафитах и гранитоидах кристаллизовались одновременно, а более давний изотопный возраст цирконов обусловлен давним радиогенным свинцом, который в той или иной форме может находиться, например, в ядрах реликтовых цирконов или же
аномальным изотопным составом обычного свинца. В соответствии со второй концепцией, цирконы в мафитах кристаллизовались под воздействием флюидов из магматической ячейки на завершающей стадии кристаллизации гранитного расплава, т. е. позже цирконов гранитоидов. Для решения этой проблемы изучены уран-свинцовые изотопные системы монацитов гранитоидов и ксенолитов в них. В Жежелевском карьере основной породный фон — биотит-гранатовые бердичевские "граниты", среди которых в виде ксенолитов встречаются кристаллосланцы и плагиогнейсы, изредка присутствуют амфиболиты. Возраст монацитов из гиперстенового кристаллосланца 2023,1 ± 3,3 млн лет, из бердичевского "гранита" 2042,9 ± 3,2, а монацита лейкосомы 2040,9 ± 2,6 млн лет. Возраст внешних кайм в кристаллах циркона бердичевских "гранитов" составляет 2041,9 ± 6,3 млн лет, оболочек кристаллов циркона лейкосомы — 2043,5 ± 5,8 млн лет. Это однозначно свидетельствует, что монацит в ксенолите основного состава кристаллизовался позже монацита как в бердичевских "гранитах", так и монаците лейкосомы. Похожий результат получен для монацитов из порфировидных гранитов кировоградского типа, вскрытых Новгородковским карьером. В гранитах отмечены многочисленные ксенолиты, преимущественно биотитовых плагиогнейсов. Порфировидные граниты и ксенолиты секутся жилами средне-крупнозернистых гранитов. Согласно результатам U-Pb изотопного датирования возраст монацита порфироподобных гранитов составляет 2039,9 ± 3,3 млн лет, жильных гранитов — 2034,8 ± 1,2, монацитов из ксенолита биотитового плагиогнейса — 2022,8 ± 4,3 млн лет. Таким образом, монациты в ксенолитах основного и кислого состава кристаллизовались под влиянием флюидов на заключительном этапе кристаллизации гранитного расплава почти на 20 млн лет позже, чем в гранитах, содержащих эти ксенолиты. Гранитная магма слабо влияла на породы, с которыми контактировала, во всяком случае, в ксенолитах основного состава и в более кислых породах (биотитовом плагиогнейсе) она не вызвала кристаллизации монацита.

Ключевые слова: уран-свинцовый изотопный возраст, гранит, ксенолит, монацит, циркон.

Литература:
1. Бартницкий Е.Н., Бибикова Е.В., Верхогляд В.М., Легкова Г.В., Скобелев В.М., Терец Г.Я. ИГМР -1. Международный стандарт циркона для уран-свинцовых изотопных исследований // Геохимия и рудообразование. — 1995. — № 21. — С. 164—167.
2. Белевцев Р.Я. О приконтактовой диффузионной зональности в пироксеновых гранулитах Среднего Побужья (Украинский щит) // ДАН Украины. — 1992. — № 10. — С. 123—129.
3. Лесная И.М., Плоткина Т.Э., Степанюк Л.М., Бартницкий Е.Н. Возрастные этапы формирования мафит-эндербитовой ассоциации Побужья // Геохимия и рудообразование. — 1995. — № 21. — С. 56—69.
4. Лобач-Жученко С.Б., Балаганский В.В., Балтыбаев Ш.К., Артеменко Г.В., Богомолов Е.С., Юрченко А.В., Степанюк Л.М., Сукач В.В. Метаморфизованные осадочные породы днестровско-бугской серии палеоархея Украинского щита: состав, возраст, источники // Литол. и полезн. ископаемые. — 2014. — 49, № 5. — С. 381—397. — DOI: https://doi.org/10.1134/S002449021405006X
5. Пономаренко О.М., Петриченко К.В., Степанюк Л.М., Лісна І.М., Довбуш Т.І. Уран-свинцевий ізотопний вік монациту із гранітоїдів Дністерсько-Бузького мегаблоку // Мінерал. зб. Львів. нац. ун-ту. — 2012. — № 62, вип. 1. — С. 144—150.
6. Степанюк Л.М. Кристаллогенезис и возраст цирконов из пород мафит-ультрамафитовой ассоциации Среднего Побужья // Минерал. журн. — 1996. — 18, № 4. — С. 10—19.
7. Степанюк Л.М. Уран-свинцовая изотопная система циркона: некоторые особенности интерпретации // Минерал. журн. — 1998. — 20, № 4. — С. 50—61.
8. Степанюк Л.М. Хронология формирования гранулитовых комплексов Верхнего Побужья, по данным цирконометрии // Минерал. журн. — 1997. — 19, № 6. — С. 71—76.
9. Степанюк Л.М., Андрієнко О.М. Акцесорні циркони із порід Новоукраїнського масиву // Мінерал. журн. — 2004. — 26, № 4. — С. 19—33.
10. Степанюк Л.М., Гаценко В.А., Лобач-Жученко С.Б., Балаганский В.В., Балтыбаев Ш.К., Довбуш Т.И., Юрченко А.В. Калиевые мафитовые дайки побужского гранулитового комплекса: геологическое положение, вещественный состав, петрогенезис, возраст // Мінерал. журн. — 2013. — 35, № 3. — С. 73—84.
11. Степанюк Л.М., Довбуш Т.І., Курило С.І., Лісна І.М. Фінальний етап гранітоїдного магматизму в Дністровсько-Бузькому мегаблоці Українського щита // Геохімія та рудоутворення. — 2016. — Вип. 36. — С. 72—81.
12. Степанюк Л.М., Лесная И.М., Бартницкий Е.Н. Генезис и возраст циркона из чарнокитоидов Завальевского блока Среднего Побужья // Минерал. журн. — 1995. — 17, № 5. — С. 30—39.
13. Степанюк Л.М., Пономаренко О.М., Петриченко К.В., Курило С.І., Довбуш Т.І., Сергеєв С.А., Родіонов М.В. Уран-свинцева ізотопна геохронологія гранітоїдів бердичівського типу Побужжя (Український щит) // Мінерал. журн. — 2015. — 37, № 3. — С. 51—66.
14. Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Бартницкий Е.Н., Верхогляд В.М., Комаристый А.А., Лесная И.М., Мицкевич Н.Ю., Пономаренко А.Н., Скобелев В.М., Щербак Д.Н. Геохронологическая шкала докембрия Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1989. — 144 с.
15. Krough T.E. A low contamination method for hydrothermal decomposition of zircon and extraction of U and Pb for isotopic age determination // Geochim. Cosmochim. Acta. — 1973. — 37, No 3. — P. 485—494.
16. Ludwig K.R. ISOPLOT for MS-DOS, version 2.0 // U.S. Geol. Surv. Open-File Rept. — 1990. — 557, No 88. — Р. 38.
17. Ludwig K.R. Pb Dat for MS-DOS, version 1.06 // U.S. Geol. Surv. Open-File Rept. — 1989. — 542, No 88. — Р. 40.