Ксенокристи мантійних мінералів із лужно-ультраосновних порід Болярківської інтрузії (Волинський мегаблок Українського щита)

УДК (552.32 + 552.33) : 549 (477)

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.37.04.005

С.М. Цимбал (1), Ю.С. Цимбал (1), В.Б. Соболєв (2)
Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
03680, м. Київ-142, Україна, пр-т Акад. Палладіна, 34
E-mail: tsymbal@igmof.gov.ua (2) Технічний центр НАН України
04070, м. Київ-70, Україна, вул. Покровська, 13
E-mail: vsobolev@tcnasu.kiev.ua
Мова: українська
Мінералогічний журнал 2015, 37 (4): 5-20
Анотація: Болярківська інтрузія представлена олівіновими мельтейгітами і підпорядкованими їм якупірангітами гіпабісальної фації. Ізотопний вік їх визначений U-Pb методом по циркону і становить 2046—2023 млн рр. У цих породах ідентифіковані ксенокристи мінералів мантійного походження — хромшпінелідів, піропу, хромдіопсиду, ортопіроксену. Хромшпінеліди являють собою суміш індивідів різного складу. В них вміст Cr2O3 варіює від 33 до 60 %, Al2O3 — від 9 до 35, MgO — від 10 до 18, FeO + Fe2O3 — від 12 до 24 %. Майже всі вони низькотитанисті. За типохімічними ознаками виділено такі їх різновиди: магнезіохроміт, алюмохроміт, хромпікотит і ферихроміт. Серед магнезіохромітів є індивіди, які за складом наближаються до хроміту алмазної асоціації з кімберлітів. У них виявлено сингенетичні включення олівіну з вмістом 94 % форстеритового компонента та 0,41—0,42 — NiO. Такі за складом олівіни є характерними включеннями в алмазах дуніт-гарцбургітового типу з кімберлітів Якутської та Архангельської провінцій. В алюмохромітах трапляються включення дещо більш залізистого олівіну (FeO — 7,7—9,2 %) і хромдіопсиду з підвищеним вмістом Cr2O3 (0,7 %), Na2O (1,3 %), Al2O3 (1,5 %) і жадеїтового компонента. Материнськими породами їх були хромшпінель-піропові зернисті лерцоліти графіт-піропової фації глибинності. Піроп належить до низькохромистих (Cr2O3 — 2,1 %) помірнокальцієвих (CaO — 4,3 %) різновидів лерцолітового парагенезису. Ортопіроксен відноситься до глиноземистого типу (Al2O3 — 3,9—4,1 %) і містить незначні домішки Cr2O3 (0,2—0,3 %), MnO (0,15—0,25 %) і CaO (до 1 %). На ксенокристах мантійних мінералів наявні реакційні кайми. Оцінено РТ умови утворення всіх досліджених мінералів. Вихідний розплав для олівінових мельтейгітів і якупірангітів Болярківської інтрузії утворився у верхній мантії в результаті часткового плавлення піропових перидотитів. Ксенокристи піропу, хромшпінелідів, хромдіопсиду і ортопіроксену є продуктами дезінтеграції різноглибинних мантійних перидотитів, захоплених цим розплавом під час підняття до земної поверхні. Болярківську інтрузію можна вважати нетрадиційним джерелом цих мінералів для розміщених поблизу басейнів седиментації, зокрема Білокоровицької западини. Наявність в інтрузії ксенокристів магнезіохроміту і олівіну алмазної асоціації вказує на те, що тут у верхній мантії поширені алмазоносні дуніти і гарцбургіти.
Ключові слова: Український щит, Болярківська інтрузія, мельтейгіти, якупірангіти, ксенокристи мантійних мінералів, РТ параметри.
Література:
1. Архангельская алмазоносная провинция (геология, петрография, геохимия и минералогия) / Под ред. О.А. Богатикова. — М. : Изд-во МГУ, 1999. — 524 с.
2. Гейко Ю.В., Гурский Д.С., Лыков Л.И., Металиди В.С., Павлюк В.Н., Приходько В.Л., Цымбал С.Н., Шимкив Л.М. Перспективы коренной алмазоносности Украины. — Киев-Львов : Центр Европы, 2006. — 200 с.
3. Гейко Ю.В., Металиди И.С., Приходько В.Л. Перс пективы алмазоносности северо-западной части Украинского щита // Мінер. ресурси України. — 1999. — № 3. — С. 13—15.
4. Илупин И.П., Ваганов В.И., Прокопчук Б.И. Кимб ерлиты : Справ. — М. : Недра, 1990. — 248 с.
5. Ільченко К.О. Домішкові дефекти і генетичні особливості мікроалмазів Українського щита (за спектроскопічними даними) : Автореф. дис. … канд. геол. наук. — К., 2008. — 21 с.
6. Ільченко К.О., Квасниця В.М., Таран М.М., Козар М.А., Павлюк В.М., Цимбал Ю.С. Дефектні центри дрібних алмазів України (за даними інфрачервоної спектроскопії) // Мінерал. журн. —2003. — 25, № 5/6. — С. 108—120.
7. Ільченко К.О., Квасниця В.М., Таран М.М. Мікроалмази із кімберлітів і розсипні алмази України: їх особливості за даними інфрачервоної спектроскопії // Зап. УМТ. — 2007. — Вип. 4. — С. 13—37.
8. Квасница В.Н. Алмазы юго-западной части Восточно-Европейской платформы // Геология алмазов — настоящее и будущее. — Воронеж : Воронеж. гос. ун-т, 2005. — С. 667—674.
9. Квасниця В.М., Таран М.М., Вірт Р., Віденбек М., Томас Р., Ільченко К.О., Лупашко Т.М. Нові дані про українські алмази // Мінерал. журн. — 2005. — 27, № 4. — С. 47—58.
10. Кривдик С.Г., Цымбал С.Н., Гейко Ю.В. Протерозойский щелочно-ультраосновной магматизм северо-западной части Украинского щита как индикатор кимберлитообразования // Мінерал. журн. — 2003. — 25, № 5/6. — С. 57—69.
11. Лупашко Т.М., Таращан А.М., Ільченко К.О., Квасниця В.М., Таран М.М., Цимбал Ю.С. Зіставлення даних фотолюмінесценції та ІЧ-поглинання дрібних алмазів України // Мінерал. журн. — 2003. — 25, № 5/6. — С. 121—129.
12. Малиновский И.Ю., Дорошев А.М., Ран Э.Н. Устойчивость хромсодержащих гранатов ряда пироп-кноррингит // Экспериментальные исследования по минералогии (1974—1975) / Под ред. В.С. Соболева, А.А. Годовикова. — Новосибирск : ИГиГ АН СССР, 1975. — С. 110—115.
13. Металиди С.В., Зарицкий А.И., Цымбал С.Н., Квасница В.Н., Язвинский В.И. Первая находка алмаза в конгломератах верхнего протерозоя на территории Восточно-Европейской платформы // Минерал. журн. — 1982. — 4, № 3. — С. 20—29.
14. Соболев Н.В. О минералогических критериях алмазоносности кимберлитов // Геология и геофизика. — 1971. — № 3. — С. 70—79.
15. Соболев Н.В., Ефимова Э.С., Реймерс Л.Ф., Захарченко О.Д., Махин А.И., Усова Л.В. Минеральные включения в алмазах Архангельской кимберлитовой провинции // Геология и геофизика. — 1997. — 38, № 2. — С. 358—370.
16. Соколов Г.А. Хромиты Урала, их состав, условия кристаллизации и закономерности распространения // Тр. Ин-та геол. наук АН СССР. Сер. Руд. месторождения. — 1948. — Вып. 97, № 12. — 128 с.
17. Туркин А.И., Соболев Н.В. Пироп-кноррингитовые гранаты : обзор экспериментальных данных и природных парагенезисов // Геология и геофизика. — 2009. — 50, № 12. — С. 1506—1523.
18. Цимбал С.М., Вишневський О.А., Вуйко В.І. Перша знахідка піропу і хромдіопсиду в грубоуламкових породах білокоровицької світи на півночі Українського щита // Доп. АН УРСР. Сер Б. — 1984. — № 8. — С. 26—31.
19. 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.
20. Цымбал С.Н., Гейко Ю.В., Шумлянский Л.В., Цымбал Ю.С. Состав и возраст щелочно-ультраосновных пород Губковского проявления на северо-западе Украинского щита // Тр. 31-й Междунар. конф. "Рудный потенциал щелочного, кимберлитового и карбонатитового магматизма", посв. памяти акад. Ф.П. Митрофанова (Москва, 7 окт. 2014 г.). — М., 2014. — С. 84—86.
21. Цымбал С.Н., Степанюк Л.М., Цымбал Ю.С., Гейко Ю.В. Возраст щелочно-ультраосновных пород Болярковской интрузии (северо-западная часть Украинского щита) // Мінерал. журн. — 2011. — 33, № 2. — С. 66—71.
22. Цымбал С.Н., Цымбал Ю.С. Состав верхней мантии и перспективы алмазоносности северо-западной части Украинского щита // Мінерал. журн. — 2003. — 25, № 5/6. — С. 40—56.
23. 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.
24. Челищев Н.Ф. Об эволюции формы оливина в процессе кристаллизации расплава оливинового габбро-норита в экспериментальных условиях // Онтогенические методы изучения минералов. — М. : Наука, 1970. — С. 124—129.
25. Brey G.P., Köhle T. Geothermobarometry in four-phase lherzolites. II. New thermobarometers, and practical assessment of existing thermobarometers // J. Petrol. — 1990. — 31. — P. 1353—1378.
26. Fabries J. Spinel-olivine geotermometry in peridotites from ultramafic complexes // Contribs Mineral. and Petrol. — 1979. — 69. — P. 329—336.
27. Griffin W.L., Cousens D.R., Ryan C.G., Sie S.H., Suter G.F. Ni in chrome pyrope garnets: a new geothermometer // Contribs Mineral. and Petrol. — 1989. — 103. — P. 199—202.
28. Grütter H., Latti D., Menzies A. Cr-saturation arrays in concentrate garnet compositions from kimberlite and their use in mantle barometry // J. Petrol. — 2006. — 47, No 4. — P. 801—820.
29. MacGregor I.D. The system MgO-Al2O3-SiO2: solubility of Al2O3 in enstatite for spinel and garnet peridotite compositions // Amer. Miner. — 1974. — 59. — P. 110—119.
30. Mercier S.C.C. Single-pyroxene thermobarometry // Tectonophysics. — 1980. — 70, No 1—2. — P. 1—37.
31. Perkins D., Holland T.J.B., Newton R.C. The Al2O3 contents of enstatite in equilibrium with garnet in the system MgO–Al2O3–SiO2 at 15—40 kbar and 900—1600 °C // Contribs Mineral. and Petrol. — 1981. — 78. — P. 99—109.
32. Sachtleben Th. and Seck H.A. Chemical control of Al solubiliti in orthopyroxene and its implications on pyroxene geothermometry // Contribs Mineral. and Petrol. — 1981. — 78. — P. 157—165.
33. Tsymbal S.N., Kryvdik S.G., Tsymbal Yu.S., Baran A.N. Mineralogy of alkaline ultrabasic rocks in Bolyarka intrusion (North-Western area of the Ukrainian Shield) // Abstr. of XXVI Intern. conf. "Geochemistry of magmatic rocks" (May 11—15, 2009, Moscow, Russia). — Moscow, 2009. — P. 149—150.

Українська