Л.В. Шумлянский, А.В. Митрохин, Ж.К. Дюшен, С.В. Богданова, Ш. Биллстрём, А.Н. Омельченко, Б. Багински. Петрология даек субщелочных долеритов Коростенского комплекса, Северо-Западный район Украинского щита

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.01.032
УДК 552.323 + 550.42 (546.42 +.657 +.81)
Л.В. Шумлянский 1, А.В. Митрохин 2, Ж.К. Дюшен 3, С.В. Богданова 4, Ш. Биллстрём 5, А.Н. Омельченко 2, Б. Багински 6
Петрология даек субщелочных долеритов Коростенского комплекса, Северо-Западный район Украинского щита
1 Институт геохимии, минералогии и рудообразования 
им. Н.П. Семененко НАН Украины
03142, г. Киев, Украина, пр-т Акад. Палладина, 34
E-mail: lshumlyanskyy@yahoo.com
2 Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко
Учебно-научный институт "Институт геологии"
03022, г. Киев, Украина, ул. Васильковская, 90
E-mail: mitr@univ.kiev.ua, alnika@ukr.net
3 Льежский университет
B 4000 Сарт-Тильман, г. Льеж, Бельгия 
E-mail: jc.duchesne@ulg.ac.be 
4 Лундский университет
223 62, г. Лунд, Швеция, ул. Sölvegatan, 12
Е-mail: svebog@yandex.ru
5 Шведский природоведческий музей 
SE-10405, г. Стокгольм, Швеция, п/я 50 007
Е-mail: kjell.billstrom@nrm.se 
6 Варшавский университет
02-089, г. Варшава, Польша, ул. Звирки и Вигуры, 93
Е-mail: b.baginski1@uw.edu.pl 
Язык: русский
Минералогический журнал 2018, 40 (1): 032-052
Аннотация: 
Среди разнообразных по возрасту и геохимическим особенностям дайковых пород Северо-Западного района Украинского щита четко выделяется группа субщелочных даек основного состава, относимых к раннепротерозойскому (1815—1740 млн лет) коростенскому анортозит-рапакивигранитному комплексу. Геологические взаимоотношения даек субщелочных долеритов с породами Коростенского плутона, а также геохронологические данные указывают на то, что их внедрение происходило неоднократно — около 1800, 1760 и 1750 млн лет тому назад. Рои субщелочных даек основного состава распространены также далеко за пределами собственно Коростенского плутона, что указывает на значительно более широкое площадное развитие магматизма этого типа. Главные особенности химического состава изученных даек — их низкая магнезиальность (#Mg = 24,5—39), низкое содержание SiO2 (46—54 %), и высокое — TiO2 (1,7—3,8 %), CaO (5—8 %), K2O (1,0—3,1 %), P2O5 (до 1,9 %). Дайки коростенского комплекса отличаются повышенным содержанием некогерентных элементов (Rb, Zr, РЗЭ), и весьма низким — когерентных, в первую очередь Ni, Cr, Cu, V. Характерно также низкое содержание стронция. Степень фракционирования РЗЭ ([La/Yb]N) сравнительно высокая — от 5 до 14. Значение εNd1760 в дайках комплекса варьирует от –1,6 до 1,6, а εSr1760 — от –5 до 19 (за исключением двух значительно более радиогенных проб). Изотопный состав свинца охватывает широкий диапазон от нерадиогенных (206Pb/204Pb = 16,2) до радиогенных (206Pb/204Pb = 20,2) значений. Состав породообразующих минералов дайковых пород близок к составу минералов анортозитов главной фазы внедрения Коростенского плутона, указывая на то, что кумулятивные минералы анортозитов кристаллизовались из расплавов, подобных по составу субщелочным дайкам. Эволюция химического состава даек определяется фракционной кристаллизацией плагиоклаза и оливина. В остаточном расплаве накапливаются компоненты, входящие в состав калиевого полевого шпата, а также некогерентные элементы, входящие в состав акцессорных минералов. Особенности распределения РЗЭ позволяют предположить, что источником субщелочных основных расплавов были гранатсодержащие породы (гранулиты ?). Распределение микроэлементов указывает на коровое происхождение первичных расплавов. По особенностям вещественного состава дайковые породы Коростенского плутона близки к йотунитам, развитым в анортозитовой провинции Рогаланд и других анортозитовых провинциях мира. 
Ключевые слова: субщелочные долериты, дайки, палеопротерозой, Украинский щит.
Литература:
 
1.    Бухарев В.П. Эволюция докембрийского магматизма западной части Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1992. — 152 с. 
2.    Бухарев В.П., Полянский В.Д. Классификационная и формационная принадлежность габбро-долеритов Волынского блока Украинского щита // Геол. журн. — 1983. — 43, № 1. — С. 33—44.
3.    Верхогляд В.М. Возрастные этапы магматизма Коростенского плутона // Геохимия и рудообразование. — 1995. — № 21. — С. 34—47.
4.    Зинченко О.В., Гринченко В.Ф., Добрянский Ю.Е., Лабузный В.Ф. Геохимические типы даек северо-западной части Украинского щита и некоторые вопросы их стратиграфического положения // Геол. журн. — 1986. — 46, № 1. — С. 68—76.
5.    Костенко Н.М., Супруненко Н.С., Высоцкий Б.Л. Петрохимические особенности дайковых базитов северной части Украинского щита // Сов. геология. — 1990. — № 7. — С. 90—95. 
6.    Лебединский В.И. Дайковые породы Житомирской области Украины как составная часть Коростенского плутона // Зап. Всесоюз. минерал. об-ва. — 1952. — Ч. 81, № 4. — С. 303—305. 
7.    Личак І.Л. Дайкові породи західної Волині // Геол. журн. — 1954. — 14, № 1. — С. 13—25.
8.    Митрохин А.В., Богданова С.В., Шумлянский Л.В. Полибарическая кристаллизация анортозитов Коростенского плутона (Украинский щит) // Мінерал. журн. — 2008. — 30, № 2. — С. 36—56.
9.    Митрохин А.В., Вишневская Е.А., Гаценко В.А., Митрохина Т.В., Михальченко И.И., Шумлянский Л.В. Петрология, геохимия и рудоносность ультрамафитовых даек Новоукраинского дайкового поля (Ингульский мегаблок Украинского щита) // Мінерал. журн. — 2016. — 38, № 1. — С. 42—57.
10.    Митрохин А.В., Шумлянский Л.В., Вишневская Е.А. Петрография, геохимия и формационная принадлежность долеритов Бобринецкого дайкового пояса (Ингульский мегаблок Украинского щита) // Мінерал. журн. — 2015. — 37, № 1. — С. 56—68.
11.    Савченко Н.А., Бернадская Л.Г., Бутурлинов Н.В., Бугаенко В.Н., Семка В.А., Бондаренко В.Г., Плахотный Л.Г. Палеовулканизм Украины. — Киев : Наук. думка, 1984. — 252 с. 
12.    Скобелев В.М. Петрохимия и геохронология докембрийских образований Северо-Западного района Украинского щита. — Киев : Наук. думка, 1987. — 140 с. 
13.    Ткачук Л.Г. Петрографія Північно-Західної частини Українського кристалічного масиву (Ровенська область). — Львів : Видання Львів. геол. тов-ва, 1948. — 162 с. 
14.    Шумлянский Л.В. Геохимия пород Осницко-Микашевичского вулкано-плутонического пояса // Геохимия. — 2014. — № 11. — С. 912—924. 
15.    Шумлянський Л., Петренко О., Омельченко А. Білокоровицька западина на північному заході Українського щита: геологічна позиція, склад, вік і генезис // Зап. Укр. мінерал. тов-ва. — 2015. — 12. — С. 8—22.
16.    Шумлянський Л.В. Варіації хімічного складу силікатних мінералів та апатиту Федорівського апатит-ільменітового родовища, Коростенський плутон // Мінерал. журн. — 2007. — 29, № 1. — С. 5—22.
17.    Шумлянський Л.В. Геохімічні та ізотопно-геохімічні особливості порід Федорівського ільменіт-апатитового родовища, Коростенський плутон // Мінерал. журн. — 2010. — 32, № 3. — С. 72—81.
18.    Шумлянський Л.В., Белоусова О.А., Елмінг С.-О. Нові відомості про ізотопний вік порід палеопротерозойської габро-долеритової асоціації Північно-Західного району Українського щита // Мінерал. журн. — 2008. — 30, № 4. — С. 58—69.
19.    Шумлянський Л.В., Богданова С.В. U-Pb вік цирконів та геохімічні особливості ріолітів Овруцької западини, Північно-Західний район Українського щита // Мінерал. журн. — 2009. — 31, № 1. — С. 40—49.
20.    Шумлянський Л.В., Загнітко В.М. Ізотопний вік, геохімічні та мінералогічні особливості пегматитів в анортозитах Володарськ-Волинського масиву, Коростенський плутон // Мінерал. журн. — 2011. — 33, № 1. — С. 15—29.
21.    Шумлянський Л.В., Мазур М.Д. Вік та речовинний склад йотунітів Білокоровицького дайкового поясу // Геолог України. — 2010. — № 1—2. — С. 70—78.
22.    Шумлянський Л.В., Митрохин О.В. U-Pb ізотопний вік цирконів, вилучених з відкладів пугачівської товщі (Волинський мегаблок Українського щита) // Геохімія та рудоутворення. — 2010. — № 28. — C. 76—81.
23.    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.
24.    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.
25.    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. — Р. 411—419.
26.    Bleeker W., Ernst R. Short-lived mantle generated magmatic events and their dyke swarms: the key unlocking Earth's paleogeographic record back to 2.6 Ga // Dyke Swarms-Time Markers of Crustal Evolution / Eds. E. Hanski, S. Mertanen, T. Rämö, J. Vuollo. — Rotterdam : A.A. Balkema Publ., 2006. — Р. 3—26. 
27.    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. — Р. 196—216. 
28.    Duchesne J.C., Roelandts I., Demaiffe D., Weis D. Petrogenesis of monzonoritic dykes in the Egersund-Ogna anorthosite (Rogaland, S.W. Norway): trace elements and isotopic (Sr, Pb) constraints // Contribs Mineral. and Petrol. — 1985. — 90. — P. 214—225. 
29.    Duchesne J.C., Shumlyanskyy L., Charlier B. The Fedorivka layered intrusion (Korosten Pluton, Ukraine): an example of highly differentiated ferrobasaltic evolution // Lithos. — 2006. — 89. — P. 353—376.
30.    Duchesne J.-C., Shumlyanskyy L., Mytrokhyn O.V. The jotunite of the Korosten Plutonic Complex (Ukrainian shield): crust- or mantle-derived? // Precam. Res. — 2017. — 299. — P. 58—74. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.07.018
31.    Elming S.-Å., Shumlyanskyy L., Kravchenko S., Layer P., Söderlund U. Proterozoic Basic dykes in the Ukrainian Shield: a palaeomagnetic, geochronologic and geochemical study — the accretion of the Ukrainian Shield to Fennoscandia // Precam. Res. — 2010. — 178. — P. 119—135.
32.    Le Maitre R.W., Streckeisen A., Zanettin B., Le Bas M.J., Bonin B., Bateman P., Bellieni G., Dudek A., Efremova S., Keller J., Lameyre J., Sabine P.A., Schmid R., Sørensen H., Woolley A.R. Igneous rocks. A Classification and Glossary of Terms. Recommendations of the International Union of Geological Sciences, Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. — Cambridge : Cambr. Univ. press, 2002. — 236 p.
33.    Owens B.E., Rockow M.W., Dymek R.F. Jotunites from the Grenville Province, Quebec: petrological characterization and implication for massif anorthosite petrogenesis // Lithos. — 1993. — 30. — P. 57—80.
34.    Robins B., Tumyr O., Tysseland M., Garmann L.B. The Bjerkreim-Sokndal Layered Intrusion, Rogaland, SW Norway: Evidence from marginal rocks for jotunite parent magma // Lithos. — 1997. — 39. — P. 121—133.
35.    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. — Р. 373—379. 
36.    Shumlyanskyy L., Ellam R.M., Mitrokhin O. The origin of basic rocks of the Korosten AMCG complex, Ukrainian shield: implication of Nd and Sr isotope data // Lithos. — 2006. — 90. — P. 214—222. 
37.    Shumlyanskyy L., Ernst R., Söderlund U., Billström K., Mitrokhin O., Tsymbal S. New U-Pb ages for mafic dykes in the Northwestern region of the Ukrainian shield: coeval tholeiitic and jotunitic magmatism // GFF. — 2016. — 138. — P. 79—85.
38.    Shumlyanskyy L., Ernst R.E., Billström K., Wing B.A., Bekker A. Age and sulfur isotope composition of the Prutivka intrusion and metallogenetic implications for the 1.78 Ga Prutivka-Novogol large igneous province in Sarmatia // Мінерал. журн. — 2016. — 38, № 3. — C. 91—101.
39.    Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Billström K., Bogdanova S., Mytrokhyn O., 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.
40.    Shumlyanskyy L., Nosova A., Billström K., Söderlund U., Andréasson P.-G., Kuzmenkova O. The U-Pb zircon and baddeleyite ages of the Neoproterozoic Volyn Large Igneous Province: implication for the age of the magmatism and the nature of a crustal contaminant // GFF. — 2016. — 138. — P. 17—30.
41.    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 // GFF. — 2016. — 138. — P. 86—101.
42.    Toplis M.J., Carrol M.R. An experimental study of the influence of oxygen fugasity on Fe-Ti oxide stability, phase relations, and mineral-melt equilibria in ferro-basaltic systems // J. Petrol. — 1995. — 36. — P. 1137—1170.
43.    Vander Auwera J., Longhi J., Duchesne J.C. A Liquid Line of Descent of the Jotunite (Hypersthene Monzodiorite) Suite // J. Petrol. — 1998. — 39. — P. 439—468. 
44.    Vander Auwera J., Bolle O., Bingen B., Liégeois J.P., Bogaerts M., Duchesne J.C., De Waele B., Longhi J. Sveconorwegian massif-type anorthosites and related granitoids result from post-collisional melting of a continental arc root // Earth Sci. Rev. — 2011. — 107. — P. 375—397.
45.    Wiszniewska J., Claesson S., Stein H., Vander Auwera J., Duchesne J.-C. The north-eastern Polish anorthosite massif: petrological, geochemical and isotopic evidence for a crustal derivation // Terra Nova. — 2002. — 14. — P. 451—460.