Вік, геохімічні особливості та можливі джерела походження детритового монациту території України - Автореферат

Наявність в теригенних відкладах в більшості регіонів України вельми значної за обсягом популяції монацитів віком 400-1000 млн. років поставило проблему встановлення можливих джерел їх походження. Однак до сьогоднішнього часу плутонічні породи такого віку на УЩ не знайдені, а волинські трапи, вулканіти Дніпрово-Донецької западини (ДДЗ) і Донецького басейну, дайки відповідного віку УЩ не могли дати такої кількості теригенного монациту, оскільки представлені породами переважно основного складу, в яких монацит практично відсутній. Чи відповідають ці значення віку материнських порід, чи є результатом порушень U-Th-Pb системи внаслідок впливу на монацит різних пізніх процесів. Визначити потенційні джерела постачання монациту (особливо молодого) в осадовий чохол України шляхом порівняння геохімічних характеристик та віку монациту з осадових відкладів і кристалічних порід. Вивчено склад та вік монацитів з 45 обєктів кристалічних порід УЩ (всього 1243 кристала), з 5 обєктів кристалічних порід Мармарошського масиву (217 кристалів), з 18 обєктів кір вивітрювання кристалічних порід УЩ (754 кристала) та з 9 обєктів осадового походження (1542 кристала).У першому розділі “Вивченість монациту, його поширеність, геохімічна і геохронологічна інформативність” надається загальна геологічна характеристика району дослідження (Україна), наводяться загальні відомості про монацит як мінеральний вид. У другому розділі “Апаратура та методика досліджень” описується методика виділення монациту із важких фракцій мінералогічних проб з різним, у тому числі дуже незначним (<1 ppm), його вмістом з застосуванням комбінованого (рентгеноспектрально-оптичного) методу ідентифікації кристалів монациту, який поєднував у собі рентгеноспектральне визначення вмісту суми легких лантаноїдів у важких фракціях, візуальний пошук і виділення окремих кристалів - “кандидатів” у монацит з наступною перевіркою за характеристичним рентгенівським випромінюванням. Коректність методу оцінки віку вибірково перевірялась шляхом порівняння отриманих значень віку з результами ізотопного датування монацитів архейського, протерозойського та палеозойського віку. У четвертому розділі “Геохімічні характеристики та вік монациту з кристалічних порід УЩ і Мармарошського масиву“ обговорюються отримані результати дослідження вмісту та співвідношень Sr, Y, Pb, Th, U в окремих кристалах монациту та середнього вмісту Ca, Sr, Y, Ce, La, Nd, Pr, Pb, Th, U в мікронаважках монофракцій монациту з порід різних тектонічних блоків УЩ і Мармарошського масиву з метою виявлення звязку між мікроелементним складом монациту і петрохімічним типом материнської породи. Спектр значень віку всіх монацитів з кристалічних порід УЩ, досліджених в роботі методом загального свинцю, відповідає віку, визначеному у реперних пробах ізотопними методами.В осадовому чохлі України (девонські, неоген-палеогенові та сучасні відклади) поряд з монацитами відомого раніше архей-ранньопротерозойського віку, джерелом яких є породні комплекси докембрію УЩ, регіонально поширені монацити неопротерозой-палеозойського віку (1.0 - 0.4 млрд. р.), частка яких має тенденцію до зростання зі сходу (поодинокі знахідки) на захід (до 98%). У вікових спектрах таких монацитів виділяються головний максимум в діапазоні 400-600 млн. р., та менш інтенсивні максимуми в інтервалах 750-850 і 900-1000 млн. р. (1?) для 500 млн. віку (5-10 % відносних), що дозволяє надійно розрізняти монацити ранньодокебмрійського та неопротерозой-палеозойського віку. Незважаючи на те, що монацити із кір вивітрювання кристалічних порід УЩ зазнали вплив тривалих і інтенсивних гіпергенних процесів, їх геохімічна система не була порушена, у тому числі U-Th-Pb, і їх вік характеризує час формування материнських порід.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. В осадовому чохлі України (девонські, неоген-палеогенові та сучасні відклади) поряд з монацитами відомого раніше архей-ранньопротерозойського віку, джерелом яких є породні комплекси докембрію УЩ, регіонально поширені монацити неопротерозой-палеозойського віку (1.0 - 0.4 млрд. р.), частка яких має тенденцію до зростання зі сходу (поодинокі знахідки) на захід (до 98%). У вікових спектрах таких монацитів виділяються головний максимум в діапазоні 400-600 млн. р., та менш інтенсивні максимуми в інтервалах 750-850 і 900-1000 млн. р.

2. Використаний в роботі спосіб оцінки віку монацитів методом загального свинцю з рентген-флуоресцентним визначенням вмісту Th, U, Pb в окремих зернах монациту характеризуеться невизначеністю ~100-150 млн. р. (1?) для 2 млрд. віку і ~50 млн. р. (1?) для 500 млн. віку (5-10 % відносних), що дозволяє надійно розрізняти монацити ранньодокебмрійського та неопротерозой-палеозойського віку. Враховуючи простоту пробопідготовки, абсолютну недеструктивність і високу продуктивність, даний метод є оптимальним для масових досліджень окремих кристалів.

3. Незважаючи на те, що монацити із кір вивітрювання кристалічних порід УЩ зазнали вплив тривалих і інтенсивних гіпергенних процесів, їх геохімічна система не була порушена, у тому числі U-Th-Pb, і їх вік характеризує час формування материнських порід. Тому є всі підстави стверджувати, що вік молодого детритового монациту характеризує саме вік його материнського джерела.

4. Запропоновано геохімічні параметри (співвідношення Y/THЧU/Th - Sr/Y), які дозволяють розрізняти монацити з порід: а) високих (переважно гранулітової фації метаморфізму); та б) відносно низьких Р-Т умов формування. Древній детритовий монацит за вказаними параметрами відповідає монациту з порід УЩ у співвідношенні а:б ? 2:3, а молодий детритовий монацит представляє переважно продукти руйнування кислих, відносно слабо метаморфізованих порід, які не мають прямих аналогів на УЩ.

5. Вікові, геохімічні та гранулометричні характеристики молодих детритових монацитів свідчать про наявність кількох джерел їх постачання в осадовий чохол України. Враховуючи практично повну відсутність молодого монациту у відкладах східної частини України та максимальну його кількість в західній, в пошуках корінних джерел молодого монациту треба віддати перевагу західному напрямку. Джерелами його можуть бути каледоніди та байкаліди території Європи, що межують з південно-західною частиною Східно-Європейської платформи, насамперед, найдревніші породи Карпат.

1. Лазарева І.І. Геохімічне дослідження акцесорних мінералів метасоматитів як засіб встановлення їх генетичного звязку з магматичними комплексами (на прикладі рудоносних утворень Сущано-Пержанської зони та гранітоїдів Коростенського плутону) /І.І. Лазарева, С.Є. Шнюков, О.В. Андреєв, С.П. Савенок, О.О. Андреєв, О.Л. Бункевич //Зб. наук. праць УКРДГРІ. - 2005. - №1. - С. 137-144.

2. Андреєв О.О. Фанерозойські монацити в осадовому чохлі Українського щита / О.О. Андреєв, Л.М. Степанюк, О.В. Андреєв, С.П. Савенок // Зб. наук праць УКРДГРІ. - 2008. - №1. - С. 63-64.

3. Андреєв О.В. Монацити з осадового чохла Українського щита - свідки рифей-венд-палеозойскої тектоно-магматичної активізації південного заходу Східно-Європейської платформи / О.В. Андреєв, Ю.О. Полканов, С.Є. Шнюков, О.О. Андреєв, С.П. Савенок, Л.М. Степанюк, О.А. Хлонь // Збірка наукових праць „Еволюція докембрійських гранітоїдів і повязаних з ними корисних копалин у звязку з енергетикою Землі і етапами її тектоно-магматичної активізації - К: УКРДГРІ, 2008. - С. 271-279.

4. Андреєв О.О. Геохімічні та вікові особливості монациту з осадових утворень України. / О.О. Андреєв, О.В. Андреєв, С.П. Савенок // Геохімія та рудоутворення - 2009. - №27. - С. 4-7.

5. Андреєв О.О. До питання про походження монациту неопротерозой-палеозойського віку в осадових утвореннях України /О.О. Андреєв, Л.М. Степанюк, С.В. Бухарєв, О.В. Андреєв, С.П. Савенок, В.М. Мінєєва, О.А. Хлонь // Геохімія та рудоутворення. - 2010. - № 28 - С. 86-96.

6. Шнюков С.Є. Перспективні науково-дослідні, прогнозно-пошукові та еколого-геохімічні технології, які базуються на оптимальному комплексі сучасних інструментальних аналітичних методів /С.Є. Шнюков, О.В. Андреєв, С.П. Савенок, І.І. Лазарева, В.М. Маргульов, О.О. Андреєв // Геологія і генезис рудних родовищ України (сучасний стан, нові підходи, проблеми та рішення). Матеріали науково-технічної наради. Київ, Департамент Державної геологічної служби Державного комітету природних ресурсів України. 27-29 квітня 2004 р. - К.: УКРДГРІ, 2004. - С. 178-180.

7. Andreev A.A. Trace elements milliprobe XRF analysis of single accessory mineral grains as a tool for their total Pb age dating. / A.A. Andreev, A.V. Andreev, A.L. Bunkevich // Analytical chemistry and chemical analysis (AC&CA-05) devoted to 100 anniversary of Anatoly Babko. (Kyiv, Ukraine, September 12-18, 2005). Book of abstracts. - Kyiv, 2005. - P. 436.

8. Andreev A.V. Milliprobe XRF analysis of single mineral grains (XRF-MP/SG). / A.V. Andreev, A.L. Bunkevich, A.A. Andreev // Analytical chemistry and chemical analysis (AC&CA-05) devoted to 100 anniversary of Anatoly Babko. (Kyiv, Ukraine, September 12-18, 2005). Book of abstracts. - Kyiv, 2005. - P. 90.

9. Andreyev A.V. Monazite single grain trace element analysis and dating by XRF milliprobe / A.V. Andreyev, A.A. Andreiev, S.P. Savenok, A.L. Bunkevich, E.V. Meshceryakova // Goldschmidt Conference, Cologne (Germany), 20-24 August 2007. Abstracts. -Oxford Publication, 2007. - P. 30.

10. Андреєв О.О. Геохімічні та вікові особливості монациту з осадових утворень України / О.О. Андреєв, С.П. Савенок, О.В. Андреєв // Актуальні проблеми геохіміїї, мінералогіїї та рудоутворення. Тези доповідей Міжнародної наукової конференції. - Київ, 2009. - С. 3.

11. Андреев А.А. Временные интервалы монацитообразования по результатам изучения детритовых монацитов Украины /А.А. Андреев, А.В. Андреев, С.П. Савенок // Стратиграфия, геохронология и корреляция нижнедокембрийских породных комплексов фундамента Восточно-Европейской Платформы. Тезисы докладов международной научно-практической конференции. 31 мая - 4 июня 2010 г. - К.: УКРГГРИ, 2010. - С. 11-15.

12. Андреев А.А. К проблеме источника неопротерозой-палеозойских монацитов в осадочных образованиях Украины / А.А. Андреев, А.В. Андреев, Л.М. Степанюк, О.В. Зинченко, С.П. Степанюк, В.Н. Павлюк // Современные проблемы литологии осадочних бассейнов Украины и сопредельных территорий. Сборник материалов международной научной конференции. 9 - 11 ноября 2010, Киев, Украина. - К.: - 2010. - С. 12.

Размещено на .ru