І.М. Лісна, ПРИРОДА ЕНДЕРБІТІВ ПОБУЖЖЯ ЗА ДАНИМИ Sm-Nd, U-Pb і Lu-Hf МЕТОДІВ

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.45.02.099

УДК 559.93 + 551.71 + 552.42/48

ПРИРОДА ЕНДЕРБІТІВ ПОБУЖЖЯ ЗА ДАНИМИ Sm-Nd, U-Pb і Lu-Hf МЕТОДІВ

І.М. Лісна, канд. геол.-мін. наук, старш. наук. співроб.

E-mail: Lesirmich@ukr.net; orcid: 0000-0001-7545-1752

О.М. Пономаренко, д-р геол. наук, акад. НАН України, директор

E-mail: pan.igmof@gmail.com; orcid: 0000-0002-5179-6091

Л.В. Шумлянський, д-р геол. наук, пров. наук. співроб.

E-mail: lshumlyanskyy@yahoo.com; orcid: 0000-0002-6775-4419

А.Л. Ларіков, канд. фіз-мат. наук, старш. наук. співроб.

E-mail: antonlrkv1@gmail.com; orcid: 0000-0003-2955-494X

Л.В. Сьомка, наук. співроб.

E-mail: liudmylas26@gmail.com; orcid: 0000-0002-7059-2502

В.В. Гулько, аспірант

E-mail: vladimir.gulko@ukr.net; orcid: 0000-0002-6085-8346

О.О. Коваленко, мол. наук. співроб.

E-mail: ok.igmr@gmail.com; orcid: 0000-0002-5772-8970

Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

03142, м. Київ, Україна, просп. Акад. Палладіна, 34

Мова: українська

Мінералогічний журнал 2023, 45 (2): 99-115

Анотація: За результатами мінералогічного та ізотопно-геохімічного дослідження U-Pb й Lu-Hf ізотопних систем цирконів із ендербітів Побужжя встановлено існування корових і ювенільних ендербітів. Негативні значення εNd в породах і εHf в цирконах із ендербіто-гнейсів Середнього Побужжя, ендербітів міст Літин і Сабарів вказують на їх коровий характер, походження за рахунок давніших (еоархейських?) порід, протолітом для яких була, ймовірно, мафітова протокора. Перетворення таких порід відбувалось пульсаційно 3,8—3,6; 3,0—2,8 і 2,1—1,9 млрд рр. тому. Наявність "типоморфних" цирконів у ендербітах також є свідченням їх корової природи. Ювенільні ендербіти 117/79, із кар’єру смт Тиврів і 127/79 із кар’єру с. Голоскове мають позитивні значення εNd і позитивні значення εHf в цирконах, які вказують на їх утворення із ювенільного джерела. Вони мають вік 2080 і 2070 млн рр. відповідно. Вважається, що саме ювенільні породи дають приріст континентальної кори, що узгоджується з уявленнями, що у процесі росту континентів відбувалось додавання нової сіалічної речовини із мантії. При цьому породи, які є добавкою до кори, можуть не відрізнятись за складом від давніших порід.

Ключові слова: ендербіти, корові, ювенільні, циркони, Sm-Nd, U-Pb, Lu-Hf, ізотопні системи.

Література:

  1. Артеменко Г.В., Самборская И.А., Швайка И.А., Гоголев К.И., Довбуш Т.И. Этапы раннепротерозойского коллизионного гранитоидного магматизма и метаморфизма на Приазовском и Среднеприднепровском мегаблоках Украинского щита. Мінерал. журн. 2018. 40, № 2. С. 45—62. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.02.045 
  2. Артеменко Г.В., Шумлянський Л.В., Швайка І.А., Бутирін В.К. Вік ганнівських гранітів (Cередньопридніпровський мегаблок Українського щита). Мінерал. журн. 2022. 44, № 4. С. 73—83. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.44.04.073 
  3. Балашов Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов. Москва: Наука, 1976. 267 с.
  4. Бибикова Е.В. Древнейшие породы Земли: изотопная геохронология и геохимия изотопов. Мінерал. журн. 2004. 26, № 3. С. 13—20.
  5. Бибикова Е.В., Клаэссон С., Федотова А.А., Степанюк Л.М., Шумлянский Л.В., Кирнозова Т.И., Фугзан М.М., Ильинский Л.C. Изотопно-геохронологическое (U-Th-Pb, Lu-Hf) изучение цирконов архейских магматических и метаосадочных пород Подольского домена Украинского щита. Геохимия. 2013. № 2. С. 99—121. https://doi.org/10.7868/S0016752513020039 
  6. Гордиенко В.В. Тепловые процессы, геодинамика, месторождения. 2017. 305 с. URL: https://docs.wixstatic.com/ugd/6d9890_090e4a0466b94934b7d7af8c751a70bf.pdf (дата звернення 03.09.2022).
  7. Довбуш Т.И., Скобелев В.М., Степанюк Л.М. Результаты изучения докембрийских пород западной части Украинского щита Sm-Nd изотопным методом. Минерал. журн. 2000. 22, № 2/3. С. 132—142.
  8. Кирилюк В.П. Побужский гранулитовый комплекс. Гранулитовые структурно-формационные комплексы Украинского щита. Путеводитель геологич. экскурсии. Львов: ЗУКЦ, 2010. С. 8—63.
  9. Кислюк В.В., Зюльцле В.В., Дорковська З.М., Гук Л.В., Бондаренко В.В., Чернетська Г.Ю., Нікіташ Л.П., Кислюк Г.В. Державна геологічна карта. 1 : 200 000. Лист M-35-XXXVI (Гайворон). М-во екології та природних ресурсів України. Київ: Державна геолог. служба, Північгеологія, 2011. 116 с.
  10. Кривдік С.Г., Кравченко Г.Л., Томурко Л.Л., Дубина О.В., Загнітко В.М., Рокачук Т.А., Шнюкова К.Є., Мінеєва В.М. Петрологія, геохімія чарнокітоїдів Українського щита. Київ: Наук. думка, 2011. 215 с.
  11. Лазько Е.В., Кирилюк В.П., Сиворонов А.А., Яценко Г.М. Нижний докембрий западной части Украинского щита. Львов: Вища шк., 1975. 239 с.
  12. Лесная И.М. Древние эндербиты Побужья. Докл. АН УССР. Сер. Б. 1981. № 2. С. 28—31.
  13. Лесная И.М. Геохронология чарнокитоидов Побужья. Киев: Наук. думка, 1988. 136 с.
  14. Лесная И.М., Пономаренко А.Н., Левковская Н.Ю. Циркон — индикатор древнейших пород протоконтинентальной коры. Минерал. журн. 2000. 22, № 4. С. 31—36.
  15. Лесная И.М., Касьяненко Е.О. Акцессорный циркон (состав, изотопный возраст) из эндербитов Литинского блока (УЩ). Геохимия и рудообразование. 2015. Вып. 35. С. 29—37. https://doi.org/10.15407/gof.2015.35.029 
  16. 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.
  17. Лобач-Жученко С.Б., Степанюк Л.М., Пономаренко А.Н., Балаганский В.В., Сергеев С.А., Пресняков С.Л. Возраст цирконов из эндербито-гнейсов Среднего Побужья (Днестровско-Бугский мегаблок Украинского щита). Мінерал. журн. 2011. 33, № 1. С. 3—14.
  18. Лобач-Жученко С.Б., Балаганский В.В., Балтыбаев Ш.К., Степанюк Л.М., Пономаренко А.Н., Лохов К.И., Корешкова М.Ю., Юрченко А.В., Егорова Ю.С., Сукач В.В., Бережная Н.Г., Богомолов Е.С. Этапы формирования побужского гранулитового комплекса по данным изотопно-геохронологических исследований (Среднее Побужье, Украинский щит). Мінерал. журн. 2013. 35, № 4. С. 86—98.
  19. Половинкина Ю.Ир., Наливкина Э.Б. Генезис чарнокитов Украины. Доклады советских геологов. Проблема. Москва: Наука, 1964. С. 7—11.
  20. Пономаренко О.М., Лісна І.М., Касьяненко К.О., Сьомка Л.В., Котвицька І.М. Геохімічні особливості ендербітів Літинської структури Дністровсько-Бузького мегаблоку Українського щита. Зб. тез ХІ Міжнар. наук.-практ. конф. "Проблеми теоретичної і прикладної мінералогії, геології, металогенії гірничодобувних регіонів". 29 листоп. — 1 груд. 2018 р. Кривий Ріг, 2018. C. 26—27.
  21. Пономаренко А.Н., Лесная И.М., Зюльцле О.В., Гаценко В.А., Довбуш Т.И., Кануникова Л.И., Шумлянский Л.В. Неоархей Росинско-Тикичского мегаблока Украинского щита. Геохимия и рудообразование. 2010. Вып. 28. С. 11—16.
  22. Пономаренко А.Н., Степанюк Л.М., Шумлянский Л.В. Геохронология и геодинамика палеопротерозоя Украинского щита. Мінерал. журн. 2014. 36, № 2. С. 48—60.
  23. Сиворонов А.А., Лысак А.М., Пащенко В.Г. Проблемы расчлененя гранитоидов нижнего докембрия (на примере Украинского щита). Зб. тез Міжнар. наук. конф. "Геохронологія та геодинаміка раннього докембрію (3,6—1,6 млрд рр.) Євразійського континенту (Київ, 16—17 верес. 2014 р.). ІГМР НАН України. Київ: Компринт, 2014. С. 110—111.
  24. Степанюк Л.М., Бибикова Е.В., Клайсен С., Скобелев В.М. Sm-Nd изотопная система в докембрийских породах Украинского щита. Мінерал. журн. 1998. 20, № 5. С. 72—79.
  25. Степанюк Л.М., Шумлянський Л.В., Гаценко В.О., Лісна І.М., Довбуш Т.І., Вайлд С.А., Немчін А.А., Багінскі Б., Білан О.В. U-Pb геохронологія (LA-ICP-MS) геологічних процесів у гранулітах Середнього Побужжя. Стаття 1. Породна асоціація Кошаро-Олександрівського кар’єру. Мінерал. журн. 2020. 42, № 3. С. 50—68. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.42.03.050 
  26. Степанюк Л.М., Шумлянський Л.В., Курило С.І., Сьомка В.О., Бондаренко С.М., Wilde S.A., Nemchin A.A. U-Pb геохронологія (LA-ICP-MS) геологічних процесів у гранулітах Середнього Побужжя. Стаття 3. Породна асоціація нижньої течії р. Ятрань. Мінерал. журн. 2021. 43, № 1. C. 34—50. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.01.034 
  27. 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. 36. С. 72—81. https://doi.org/10.15407/gof.2016.36.072
  28. Степанюк Л.М., Шумлянський Л.В., Вайлд С.А., Немчин А.А., Білан О.В. U-Pb геохронологія (LA-ICP-MS) геологічних процесів в гранулітах Середнього Побужжя. Стаття 2. Породна асоціація Чаусівської групи кар’єрів. Мінерал. журн. 2020. 42, № 4. С. 84—103. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.42.04.084 
  29. Ткачук Л.Г. Подільський чарнокіто-норитовий комплекс Український кристалічний масив. Київ: Вид-во АН УРСР, 1947. С. 147—187.
  30. Хатунцева А.Я. К вопросу о формационной принадлежности и происхождении чарнокитоидных пород Среднего Побужья. Геол. журн. 1986. 46, № 5. С. 64—68. https://doi.org/10.1021/cen-v064n046.p068
  31. Шумлянський Л.В. Геохімія піроксенових плагіогнейсів (ендербітів) Побужжя та ізотопний склад гафнію в цирконах. Мінерал. журн. 2012. 34, № 2. С. 64—79.
  32. Шумлянський Л.В., Степанюк Л.М., Клаессон С., Руденко К.В., Беккер А.Ю. Уран-свинцева геохронологія за цирконом та монацитом гранітоїдів житомирського та шереметівського комплексів, Північно-Західний район Українського щита. Мінерал. журн. 2020. 40, № 2. С. 63—85. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.02.063 
  33. Щербак Н.П., Лесная И.М., Бартницкий Е.Н., Легкова Г.В., Лукашук А.В., Подолян Е.С. Древнейшие цирконы Побужья. Докл. АН УССР. Сер. Б. 1990. № 4. С. 28—32.
  34. Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Лесная И.М., Пономаренко А.Н. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Архей. Наук. думка, 2005. 242 с.
  35. Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Лесная И.М., Пономаренко А.Н., Шумлянский Л.В. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Протерозой. Наук. думка, 2008. 240 с.
  36. Artemenko G.V., Shumlyanskyy L.V., Wilde S.A., Whitehouse M.J., Bekker A.Yu. Stages in evolution of Earth’s crust recorded by the Huliaipole block of the West Azov area (4.0—2.0 Ga). Допов. Нац. акад. наук України. 2020. № 12. С. 48—59. https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.12.048
  37. Bibikova E.V., Bogdanova S.V., Postnikov A.V., Popova L.P., Kirnozova T.I., Fugzan M.M., Glushchenko V.V. Sarmatia-Volgo-Uralia junction zone: Isotopic-geochronologic characteristic of supracrustal rocks and granitoids. Stratigr. Geol. Correl. 2009. 17. P. 561—573 https://doi.org/10.1134/S086959380906001X
  38. Black L.P., Williams I.S., Compston W. Four zircon ages from one rock: the history of a 3930 Ma-old granulite from Mount Sones, Enderby Land, Antarctica. Contr. Mineral. and Petrol. 1986. 94. P. 427—437. https://doi.org/10.1007/BF00376336
  39. Bouvier A., Vervoort J.D., Patchett P.J. The Lu-Hf and Sm-Nd isotopic composition of CHUR: constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth Planet. Sci. Lett. 2008. 273, Iss. 1—2. P. 48—57. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2008.06.010
  40. Claesson S., Bibikova E., Shumlyanskyy L., Dhuime B., Hawkesworth C. The oldest crust in the Ukrainian Shield — Eoarchean U-Pb ages and Hf-Nd constraints from enderbites and metasediments. Eds. Van Kranendonk N.M.W., Parman S., Shirey S., Clift P.D. Continent Formation Through Time. Geological Society, London, Spec. Publ. 2015. 389. P. 227—259.
  41. Claesson S., Bibikova E.V., Shumlyanskyy L., Whitehouse M.J., Billström K. Can oxygen isotopes in magmatic zircon be modified by metamorphism? A case study from the Eoarchean Dniester-Bug Series, Ukrainian Shield. Precam. Res. 2016. 273. P. 1—11. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2015.11.002
  42. Claesson S., Artemenko G., Bogdanova S., Shumlyanskyy L. Archean crustal evolution in the Ukrainian Shield. In: Earth’s oldest rocks, second edition. Eds. Martin J. van Kranendonk, Vickie Bennett, Elis Hoffmann. Elsevier, 2019. P. 837—854. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63901-1.00033-2
  43. Earth’s oldest rocks. (2nd ed.). Martin J. van Kranendonk, Vickie Bennett, Elis Hoffmann. Amsterdam: Elsevier, 2019. 1078 p.
  44. Koeberl C. Impact processes on the early earth. Elements. 2006. 2, № 4. P. 211—216. https://doi.org/10.2113/gselements.2.4.211
  45. Ryder G., Koeberl C., Mojzsis S.J. Heavy bombardment on the Earth ~3.85 Ga: The search for petrographic and geochemical evidence. In: Origin of the Earth and Moon. Eds. Canup R.M., Righter K. University of Arizona Press, Tucson, 2000. Р. 475—492. https://doi.org/10.2307/j.ctv1v7zdrp.30
  46. Shumlyanskyy L., Wilde S.A., Nemchin A.A., Claesson S., Billström K., Bagiński B. Eoarchean rock association in the Dniester-Bouh Domain of the Ukrainian Shield: a suite of LILE-depleted enderbites and mafic granulites. Precam. Res. 2021. 352. 106001. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2020.106001
  47. Söderlund U., Patchett J.P., Vervoort J.D., Isachsen C.E. The 176Lu decay constant determined by Lu-Hf and U-Pb isotope systematics of Precambrian mafic intrusions. Earth Planet. Sci. Lett. 2004. 219. Р. 311—324. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(04)00012-3
  48. Yesypchuk K.Yu., Bobrov O.B., Stepanyuk L.M., Shcherbak M.P., Hlevaskiy E.B., Skobelev V.M., Drannik A.S., Heichenko M.V. Correlation chronostratigraphic chart of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield (explanatory note). UkrDGRI. Kyiv, 2004. 30 p.

PDF

Українська