ЙМОВІРНІ ДЖЕРЕЛА РОДОНАЧАЛЬНИХ МАГМ ДВОПОЛЬОВОШПАТОВИХ ГРАНІТІВ ТА УМОВИ МАГМОГЕНЕРАЦІЇ (НА ПРИКЛАДІ СЕРЕДНЬОПРИДНІПРОВСЬКОГО МЕГАБЛОКУ УЩ)

УДК 550.93

https://doi.org/10.15407/mineraljournal.38.03.081

Степанюк Л.М., Курило С.І., Котвіцька І.М.

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

03680, м. Київ-142, Україна, пр. Акад. Палладіна, 34

E-mail: stepanyuk@igmof.gov.ua; kurylo.sergiy@yandex.ru

ЙМОВІРНІ ДЖЕРЕЛА РОДОНАЧАЛЬНИХ МАГМ ДВОПОЛЬОВОШПАТОВИХ ГРАНІТІВ ТА УМОВИ МАГМОГЕНЕРАЦІЇ (НА ПРИКЛАДІ СЕРЕДНЬОПРИДНІПРОВСЬКОГО МЕГАБЛОКУ УЩ)

Мова: українська

Мінералогічний журнал 2016, 38 (3): 81-90

Анотація: Вивчено рубідій-стронцієві ізотопні системи плагіоклазів та ізотопний склад (87Sr/86Sr) в апатитах двопольовошпатових гранітів Середнього Придніпров’я. З’ясовано, що поряд із відносно високими типово коровими (0,712—0,720) первинними ізотопними співвідношеннями (87Sr/86Sr)in трапляються надзвичайно високі значення (до 0,86), що неможна пояснити простим селективним плавленням корового субстрату (супракрустальні породи аульської серії та плагіогранітоїди дніпропетровського, меншою мірою сурського комплексів), оскільки за максимальних значень первинних співвідношень (87Sr/86Sr)in — 0,712 та Rb/Sr (0,5) у породах субстрату навіть протягом 500 млн рр. (максимальний розрив у часі між формуванням порід аульської серії (3,2 млрд рр. тому)) та двопольовошпатових гранітів (2,7 млрд рр.), первинне співвідношення (87Sr/86Sr)in в породах субстрату може вирости лише до 0,725. Маловірогідним є підвищення, порівняно з розрахунковим значенням, первинного ізотопного співвідношення (87Sr/86Sr)in, шляхом привнесення стронцію з високим ізотопним співвідношенням 87Sr/86Sr (більшим за 0,86) у результаті накладання метасоматичних процесів, оскільки немає джерела стронцію з такими високими значеннями, окрім мінералів-концентраторів рубідію (біотит і калішпат), в яких у результаті радіоактивного розраду 87Rb накопичується радіогенний ізотоп 87Srrad. Для пояснення цього феномену ми запропонували такий механізм гранітоутворення: основним мінералом-концентратором рубідію в гнейсах аульської серії та плагіогранітоїдах є біотит, який практично не містить стронцію. Отже, в ньому за 500 млн рр. накопичиться певна кількість чисто радіогенного ізотопу 87Srrad. В умовах нижньої кори, де парціальний тиск води у флюїді низький (РТ умови гранулітової фації), біотит є нестабільним мінералом і буде руйнуватися з утворенням гіперстену і калішпату. Цей процес відбувається в результаті твердофазної перекристалізації, тож усі компоненти реакції, у тому числі 87Srrad, будуть збагачувати флюїд. Поява води і калію в системі знизить температуру плавлення, в результаті чого буде виплавлятися кварц-польовошпатова евтектика, збагачена калієм, рубідієм і радіогенним ізотопом 87Srrad. Таким чином можуть формуватися висококалієві гранітні розплави, збагачені рубідієм, які будуть вміщувати стронцій із досить високим 87Sr/86Sr ізотопним співвідношенням, оскільки радіогенний стронцій біотиту, перебуваючи у флюїді, практично повністю перейде у розплав.

Ключові слова: Український щит, Середньопридніпровський мегаблок, ізотопна геохімія, петрологія, двопольовошпатові гранітоїди.

Література

  1. Артеменко Г.В. Геохронологія Середньопридніпровської, Приазовської та Курської граніт-зеленокам’яних областей : Автореф. дис. … д-ра геол. наук. — К., 1998. — 20 с.
  2. Берзенин Б.З. Новые данные о составе архейских образований Среднего Приднепровья // Геохимия и рудообразование. — 1975. — Вып. 4. — С. 97—101.
  3. Берзенин Б.З. О металлогении докембрия района Славгородско-Синельниковских магнитных аномалий // Геол. журн. — 1974. — 31, № 1. — С. 107—111.
  4. Бобров А.Б., Кирилюк В.П., Гошовский С.В., Степанюк Л.М., Гурский Д.С., Лысак А.М., Сиворонов А.А., Безвинный В.П., Зюльцле В.В., Приходько В.Л., Шпыльчак В.А. Гранулитовые структурно-формационные комплексы Украинского щита — европейский эталон // "Стратиграфия, геохронология и корреляция нижнедокембрийских породных комплексов фундамента Восточно-Европейской платформы" : Путеводитель геол. экскурсий Междунар. науч.-практ. конф. (31 мая — 4 июня 2010 г.). — Киев, 2010. — 160 с.
  5. Бобров О.Б., Степанюк Л.М., Паранько І.С., Пономаренко О.М., Шумлянський Л.В. Генезис та вік циркону із кварциту "латівського" горизонту криворізької серії Українського щита // Мінерал. журн. — 2011. — 33, № 1. — С. 30—40.
  6. Бобров о.Б., Степанюк Л.М., Сергєєв С.А., Пресняков С.Л. Метатоналіти дніпропетровського комплексу та вікові етапи їх формування (геологічна позиція, склад, результати Shrimp радіології) // Зб. наук. пр. УкрДГРІ. — 2008. — № 1. — С. 9—23.
  7. Бобров о.Б., Степанюк Л.М., Скобелєв В.М., Пресняков С.В., Сергєєв С.А., Ісаков Л.В. Геологія та радіологічний вік тоналітів Сурського масиву (Середнє Придніпров’я) // Зб. наук. пр. УкрДГРІ. — 2008. — № 3. — С. 17—32.
  8. Есипчук К.Е., Орса В.И., Щербаков И.Б., Шеремет Е.М., Скобелев В.М., Рябоконь В.В., Галецкий Л.С., Панов Б.С. Гранитоиды Украинского щита: петрохимия, геохимия, рудоносность. — Киев : Наук. думка, 1993. — 232 с.
  9. Кореляційна хроностратиграфічна схема раннього докембрію Українського щита (поясн. зап.) / К.Ю. Єсипчук, О.Б. Бобров, Л.М. Степанюк, М.П. Щербак, Є.Б. Глеваський, В.М. Скобелєв, А.С. Дранник, М.В. Гейченко; УкрДГРІ, НСК України, — К., 2004. — 29 с.
  10. Орса В.И. Гранитообразование в докембрии Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области. — Киев : Наук. думка, 1988. — 202 с.
  11. Орса В.І. Петрологія граніто-гнейсового комплексу Середнього Придніпров’я. — К. : Наук. думка, 1973. — 169 с.
  12. Самсонов А.В., Пухтель И.С., Журавлев Д.З., Чернышев И.В. Геохронология архейского аульского комплекса и проблема фундамента зеленокаменных поясов Украинского щита // Петрология. — 1993. — 1, № 1. — С. 29—49.
  13. Соботович Э.В., Бартницкий Е.Н., Цьонь О.В., Кононенко Л.В. Справочник по изотопной геологии. — М. : Энергоиздат, 1982. — 240 с.
  14. Степанюк Л.М., Бобров О.Б., Захаров В.В., Курлов М.С., Сергєєв С.А., Ларіонов О.М. Час формування гранітоїдів саксаганського комплексу // Мінер. ресурси України. — 2010. — № 1. — С. 21—26.
  15. Степанюк Л.М., Бобров О.Б., Курило С.І., Паранько І.С., Сергєєв С.А. Уран-свинцевий вік циркону з плагіогнейсу аульської серії (Інгулецько-Криворізька шовна зона, Український щит) // Мінер. ресурси України. — 2014. — № 1.С. 13—16.
  16. Степанюк Л.М., Бобров О.Б., Шпильчак В.О., Стефанишин О.Б., Сергєєв С.А., Лепєхіна О.М. Нові дані про радіологічний вік гранітоїдів Добропільського масиву (Західне Приазов’я, Український щит). Стаття 3. Результати радіологічного датування // Зб. наук. пр. УкрДГРІ. — 2007. — № 2. — С. 83—89.
  17. Степанюк Л.М., Бобров О.Б., Яськевич Т.Б., Шпильчак В.О., Сергеев С.А. Геохронологія гранітоїдів Добропільського масиву Приазов’я (Український щит) // Гранитоиды: условия формирования и рудоносность : Тез. докл. науч. конф. (Киев, 27 мая—1 июня 2013 г.) / ИГМР НАН Украины. — Киев, 2013. — С. 125—126.
  18. Степанюк Л.М., Паранько І.С., Пономаренко О.М., Довбуш Т.І., Висоцький О.Б. Уран-свинцевий вік кластогенного монациту із метапісковика скелюватської світи Криворізької структури // Мінерал. журн. — 2011. — 33, № 4. — С. 80—90.
  19. Фор Г. Основы изотопной геологии : Пер. с англ. — М. : Мир, 1989. — 590 с.
  20. Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Лесная И.М., Пономаренко А.Н. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Архей. — Киев : Наук. думка, 2005. — 243 с.
  21. Щербак Н.П., Бибикова Е.В., Лобач-Жученко С.Б., Артеменко Г.В., Пресняков С.Л. Палеоархей Восточной части Украинского щита по данным U-Pb метода (3,6—3,2 млрд лет) // Мінерал. журн. — 2009. — 31, № 3. — С. 3—10.
  22. Papanastassion D.A., Wasserburg G.J. Initial strontium isotopic abundances and the resolution of small time differences in the formation of planetary objects // Earth and Planet. Sci. Lett. — 1969. — 5, No 6. — P. 128—138.
Українська