Геохронологія діафторинно змінених палеопротерозойських гранітоїдів волинського мегаблоку українського щита - Автореферат

На території Волинського мегаблоку особливого поширення набули процеси локального навколорозломного метаморфізму, що супроводжували тектонічне руйнування вже раніш сформованих масивів. Розвязання цієї проблеми дозволить переглянути та вийти на сучасний рівень інтерпретації матеріалів по ізотопній геохронології геологічних подій у докембрії та показати спосіб використання калій-аргонової ізотопної системи для датування діафторинно змінених порід докембрію, що має як теоретичне так і практичне значення. Метою роботи є комплексне петрологічне, структурогенетичне дослідження та ізотопно-геохронологічний аналіз геологічних подій, які відбувалися на території Волинського мегаблоку, що призвели до діафторинного перетворення гранітоїдів. Фіксація явищ діафторезу в обєктах, що досліджуються, оцінка їх інтенсивності та мінеральних асоціацій, що визначають РТ-параметри цього процесу. Проведений огляд факторів, що впливають на поведінку радіогенного аргону в мінералах, особливо по його втраті (видаленню) чи накопиченню у звязку із зовнішнім впливом, що діє на мінерал після його перетворення при діафторезі показує, що K-Ar метод геохронометрії надає можливість означити момент початку накладених тектонічних та діафторинних подій та час їх закінчення при температурах блокування радіогенного аргону кристалічними решітками тих чи інших калієвмісних мінералів.Обговорюються результати мікрозондових досліджень біотитів із гранітів, що досліджуються. Найбільшою варіативністю характеризується залізо, кремнезем, в деяких масивах - магній (Шепетівський, Виривський, Букинський), або калій (Новоград-Волинський, Виривський, Полонський, Осницький). Так, мусковітизація призводить до підвищення ролі ALVI по відношенню до суми заліза, магнію та титану, хлоритизація - до паралельного зменшення в кристалохімічній формулі кількості калію, заліза та глинозему з відносним підвищенням кількості магнію, лужні метасоматичні перетворення - до збільшення в біотиті нормативної лужності за рахунок входження додаткової кількості натрію, гідратація - до пониження кількості лугів. При цьому можна стверджувати, що внутрішньокристалічні перетворення, повязані із виносом заліза, приводять до появи надлишкового Ті по відношенню до рівноваги «залізо-титан», який відокремлюється у власну мінеральну фазу, включену в біотит - сфен або рутил, які виповнюють тріщини, або формують вростки у вигляді сагенітових граток. Перебудова кристалічної решітки біотиту при хлоритизації та гідратації в умовах зеленосланцевої фації метаморфізму або при метасоматичній переробці мінералів ранніх фаз діафторезу приводить до появи відмін слюд, проміжних між біотитом та хлоритом, відносно збагачених магнієм, ALVI та збіднених калієм, формульна кількість якого не компенсується ізоморфним входженням в кристалічну решітку Na та Ca2 .Проведені комплексні дослідження гранітоїдів ранньопротерозойського докоростенського віку Волинського мегаблоку Українського щита визначили, що поєднання петрогенетичних та ізотопних геохронометричних досліджень порід Українського щита є дієвим механізмом для прослідковування у просторі та часі метаморфічних та тектонічних подій, які відбувалися у докембрії. Петрографічна складова досліджень представлена мінерально парагенетичним, структурогенетичним та мікротектонічним аналізами, які дозволяють оцінити етапність, інтенсивність, послідовність та температурний режим діафторинного перетворення окремих тіл а також породних комплексів. Комплексування структурогенетичних, мінералогічних та ізотопних геохронометричних досліджень докембрійських порід у регіональному масштабі дозволяє більш обєктивно простежувати послідовність та характер діафторинних подій у межах регіонів щита, що досліджуються. Корнинські, коростишівські, житомирські, шепетівські, осницькі, мухарівські, новоград-волинські та деякі інші палеопротерозойські гранітоїди з часу кристалізації до сучасного вигляду пройшли по декілька етапів послідовних локальних тектонічних та діафторинних перетворень в межах температур та тисків, що за мінеральними парагенезисами відповідають низькій амфіболітовій, епідот-амфіболітовій та зеленосланцевій фаціям регіонального метаморфізму, а також середньо-температурним метасоматичним зміненням. Проведені геохімічні дослідження найрозповсюдженішого діафторинного мінералу гранітоїдів - біотиту показали, що цей мінерал в усіх досліджених гранітоїдах характеризується внутрішньозерновою неоднорідністю хімічного складу, а можливо, і дефектністю структури.

ізотопний біотит геохронологічний аргоновий

Проведені комплексні дослідження гранітоїдів ранньопротерозойського докоростенського віку Волинського мегаблоку Українського щита визначили, що поєднання петрогенетичних та ізотопних геохронометричних досліджень порід Українського щита є дієвим механізмом для прослідковування у просторі та часі метаморфічних та тектонічних подій, які відбувалися у докембрії. Головними інформативними напрямами таких досліджень є - структурогенетичний, петрологічний та геохронометричний. Петрографічна складова досліджень представлена мінерально парагенетичним, структурогенетичним та мікротектонічним аналізами, які дозволяють оцінити етапність, інтенсивність, послідовність та температурний режим діафторинного перетворення окремих тіл а також породних комплексів. U-Pb та K-Ar геохронометричні дослідження дозволяють визначити вік окремих етапів тектонічного та динамотермального перетворення порід, а також виявити на площі дослідження найбільш термальноактивні ділянки діафторезу. Комплексування структурогенетичних, мінералогічних та ізотопних геохронометричних досліджень докембрійських порід у регіональному масштабі дозволяє більш обєктивно простежувати послідовність та характер діафторинних подій у межах регіонів щита, що досліджуються.

Структурогенетичні дослідження гранітоїдів північно-західної частини Українського щита показали, що: всі палеопротерозойські докоростенські гранітоїди Волинського мегаблоку в тій чи іншій мірі діафторизовані. Корнинські, коростишівські, житомирські, шепетівські, осницькі, мухарівські, новоград-волинські та деякі інші палеопротерозойські гранітоїди з часу кристалізації до сучасного вигляду пройшли по декілька етапів послідовних локальних тектонічних та діафторинних перетворень в межах температур та тисків, що за мінеральними парагенезисами відповідають низькій амфіболітовій, епідот-амфіболітовій та зеленосланцевій фаціям регіонального метаморфізму, а також середньо-температурним метасоматичним зміненням.

Означені явища відбувалися в умовах крихко-вязкої деформації всіх кристалічних порід (власне магматичних та вмісних метаморфічних) і носять локальний характер. В меншій чи більшій мірі ці перетворення притаманні практично всім докембрійським кристалічним породам УЩ.

Проведені геохімічні дослідження найрозповсюдженішого діафторинного мінералу гранітоїдів - біотиту показали, що цей мінерал в усіх досліджених гранітоїдах характеризується внутрішньозерновою неоднорідністю хімічного складу, а можливо, і дефектністю структури. Найбільшого коливання в біотиті зазнають такі параметри, як вміст заліза та його співвідношення із магнієм, вміст титану та калію. Склад і співвідношення мінералотворних компонентів в рекристалізованих за умов епідот-амфіболітової фації метаморфізму різновидах біотиту наближається до ранніх (первинних) кристалів. Перебудова кристалічної решітки біотиту при хлоритизації та гідратації в умовах зеленосланцевої фації метаморфізму або при метасоматичній переробці мінералів ранніх фаз діафторезу приводить до появи відмін, проміжних між біотитом та хлоритом, збагачених магнієм, ALVI та збіднених калієм, що не компенсується ізоморфним входженням в кристалічну решітку Na та Ca2 .

Метаморфічна, метасоматична і дислокаційна перебудова кристалів при діафторезі сприяє утворенню додаткових дефектів в кристалічних решітках, а, відповідно, й полегшенню видалення по дефектних каналах радіогенного аргону в процесі динамотермального діафторезу. Тому результати K-Ar геохронометрії біотиту не залежать від віку утворення порід, а також типу, тривалості та кількості етапів діафторинних перетворень, а фактично відображують час закриття калій-аргонової системи біотитів при остаточному охолодженні діафторинно змінених порід.

Ізотопні геохронометричні дослідження мінералів із кристалічних порід дозволяють прослідкувати історію термальних та динамотермальних подій, що впливали на діафторинні перетворення палеопротерозойських гранітоїдів Волинського мегаблоку УЩ. Поява в кожному з масивів по декілька різновікових генерацій біотиту свідчить про неодноразовий прояв в цих масивах явищ динамотермального та метасоматичного діафторинного перетворення порід.

За площею розповсюдження їх можна класифікувати як регіональні (одночасно відбуваються в різних ділянках території мегаблоку) та локальні (притаманні тільки окремим масивам та тектонічним блокам другого порядку). На даному етапі досліджень було виявлено пять регіональних та цілу низку локальних діафторичних подій, повязаних з різними етапами історії розвитку УЩ.

Регіональні події діафторезу, що проявилися у більшому чи меншому ступені по всій території мегаблоку зафіксовані у трьох вікових діапазонах 1950-1980, 1850-1900 та 1730-1770 млн.р. з циклічністю 5-10-20 млн.р. Більш молоді діафторинні події у вікових діапазонах 1570-1620 та 1400-1460 млн.р. з аналогічною циклічністю проявлені на Осницькому та Новоград-Волинському тектонічних блоках. Локальні діафторинні події фіксуються за K-Ar віком біотиту в межах окремих масивів та вмісних порід.

Практичне застосування результатів комплексного застосування петрологічних, структурогенетичних та ізотопних геохронометричних методів дослідження породотворних та акцесорних мінералів, дозволяє розглядати результати проведених досліджень у якості основи для подальшого вирішення геологічних завдань як на окремих обєктах, так і фундаментальних геологічних проблем геології докембрію Українського щита. Широкі можливості в цьому напрямку відкриваються при реалізації комплексних регіональних ізотопних та петрологічних досліджень порід і мінералів з створенням комплексної регіональної бази петрографічних, структурогенетичних, мінералогічних та геохронометричних даних.

1. Павлова О. Структурогенез у порфіробластичних гранітах коростишівського типу Українського щита / О. Павлова, О. Бубнова, С. Філіпов // Вісник Київського університету: сер. Геологія. - 2006. Вип. 36. - С.34-35.

2. Павлова О. Мікротектонічний аналіз порфіроподібних гранітів північно-західної частини Українського щита / О. Павлова, Г. Павлов, О. Бубнова, С. Філіпов // Вісник Київського університету: сер. Геологія. - 2006. Вип. 37. - С.29-31

3. Павлова О Еволюція мінерального складу та структури Мухарівських гранітоїдів північно-західної частини Українського щита / О. Павлова, Г. Павлов, О. Бубнова // Вісник Київського університету: сер. Геологія. - 2007. Вип. 40. - С.14-18.

4. Павлова О.О. Калій-аргонова геохронометрія розломних зон докембрію Українського щита / О.О. Павлова, О.М. Пономаренко, Г.Г. Павлов // Геохімія та рудоутворення, № 27, 2009 р. - С. 44-50.

5. Павлова О. Геоінформаційні системи петрографії гірських порід (на прикладі Українського щита) / О.О. Павлова, О.М. Пономаренко, Г.Г. Павлов, Ю.Л. Гасанов // Геоінформатика, №1, 2009.- C. 62-68.

6. Павлова О. Ретроспективний структурогенетичний та геотермохроно-метричний моніторинг метаморфічних та тектонічних подій у докембрії (на прикладі Українського щита) / О. Павлова, О. Пономаренко // Вісник Київського університету: сер. Геологія. - 2010. Вип. 50. - С.55-57

7. Павлова О.О. Геохронометрія докембрійських зон діафторезу в кристалічних породах північно-західної частини Українського щита / О.О. Павлова, О.М. Пономаренко // Мінералогічний журнал. Вип.32, №3, 2010 .- C.82-87.

Размещено на .ru