ГЕОХИМИЯ, 2014, № 11, с. 972-985
ГЕОХИМИЯ ПОРОД ОСНИЦКО-МИКАШЕВИЧСКОГО ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКОГО ПОЯСА УКРАИНСКОГО ЩИТА
© 2014 г. Л. В. Шумлянский
Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П. Семененко НАНУ 03680, Украина, Киев, просп. Палладина, 34 e-mail: lshumlyanskyy@yahoo.com Поступила в редакцию после доработки 26.02.2013 г.
Принята к печати 25.03.2013 г.
Обсуждается геохимия интрузивных (осницкий комплекс) и вулканических (клесовская серия) пород, слагающих Осницко-микашевичский вулкано-плутонический пояс (ОМВПП) Украинского щита, представляющий собой активную континентальную окраину, существовавшую около 1980—2000 млн лет тому назад. Осницкий комплекс охватывает широкую гамму пород — от ультра-базитов до гранитоидов, в то время как клесовская серия представлена преимущественно мета-морфизованными в амфиболит-эпидотовую фацию эффузивами базальтоидного и риолитового составов. Изотопный состав стронция (sSr^Q = —4...+10), неодима (sNd^g = —0.6...+2.3) и гафния (sHfi990 = 0.1.1.4) указывает на ювенильное происхождение пород ОМВПП. Геохимические данные свидетельствуют о независимом происхождении двух породных серий — габброидной (SiO2 < 60%) и гранитоидной (SiO2 > 60%). Габброиды делятся на две группы: до- и послегранит-ные, различающиеся более высокими концентрациями некогерентных микроэлементов, и более низкими — когерентных в послегранитных базитах. Геохимические особенности обеих групп основных пород указывают на их формирование в условиях конвергентной тектонической обстановки. Происхождение гранитоидных расплавов связывается с низкотемпературными (эвтектоидны-ми) выплавками, образующихся при низких степенях плавления пород основного состава.
Ключевые слова: Украинский щит, палеопротерозой, осницко-микашевичский пояс, активная континентальная окраина, ювенильные породы.
Б01: 10.7868/80016752514110089
ВВЕДЕНИЕ
Древние докембрийские платформы отличаются большой сложностью строения, а также длительностью и многоэтапностью развития. Не исключением является и Восточно-Европейская платформа, для которой предложено трехчленное деление на Сарматию, Фенноскандию и Волго-Уралию [1]. Каждый из этих сегментов развивался в далеком прошлом независимо друг от друга, пока не произошла их консолидация в единую плиту в палеопротерозое. Слияние Фенноскандии и Сарматии произошло около 1800 млн лет тому назад [2—4]. Сарматия включает два основных геоструктурных элемента — Украинский щит и Воронежский кристаллический массив, а также окружающие их территории с раннедокембрий-ским фундаментом, перекрытые платформенным чехлом.
Граница между Сарматским и Фенноскандинав-ским сегментами Восточно-Европейской платформы проходит по северной границе Осницко-Мика-шевичского вулкано-плутонического пояса таким
образом, что сам пояс "окаймляет" Сарматию с севера (рис. 1). Породы пояса обнажаются в пределах северо-западного района Украинского щита, где они были предметом детальных исследований многих поколений польских, украинских и белорусских геологов. Однако, современные аналитические данные, способные пролить свет на происхождение этих пород, до настоящего времени практически отсутствуют. Сам пояс трактовался разными исследователями как (1) геосинклинальный подвижный пояс [5]; (2) вулкано-плуто-нический пояс внутриконтинентального типа, связанный с процессами тектономагматической активизации стабилизированных областей [6];
(3) коллизионный пояс, образовавшийся в результате столкновения Сарматии и Фенноскандии [7];
(4) активная континентальная окраина [8]. Автор использует полученные недавно геохимические и изотопно-геохимические данные для подтверждения и развития идеи об окраинно-контине-тальном происхождении Осницко-Микашевич-ского вулкано-плутонического пояса.
Рис. 1. Геологическая схема западной части северо-западного района Украинского щита. На врезке показано положение Осницко-Микашевичского вулкано-плутонического пояса в структуре Восточно-Европейской платформы (по [8]). Условные обозначения: 1—4 — породы осницкого комплекса: 1 — габбро и пироксениты; 2 — диориты; 3 — грано-диориты; 4 — граниты; 5 — метаэффузивы клесовской серии; 6 — гранитоиды житомирского комплекса; 7 — поля преимущественного развития мигматитов житомирского комплекса; 8 — метаморфические породы тетеревской серии; 9 — габброиды различных комплексов; 10 — граниты Кишинского массива; 11 — граниты коростенского комплекса; 12 — эффузивные и осадочные породы Белокоровичской впадины; 13 — эффузивные и осадочные породы Овручской впадины; 14 — позднепротерозойский осадочный чехол рифейские терригенные и поздневендские преимущественно вулканогенные образования); 15 - палеозойский осадочный чехол; 16 — основные разломы; 17 — государственная граница Украины и Республики Беларусь; 18 — Сущано-Пержанский разлом — северная граница ОМВПП. Номера на схеме отмечают места отбора образцов, представленных в табл. 1.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОСНИЦКО-МИКАШЕВИЧСКОГО ВУЛКАНО-ПЛУТОНИЧЕСКОГО ПОЯСА
Осницко- Микашевичский вулкано-плутонический пояс (ОМВПП; [6]) известен в литературе также под названиями "Осницко-Микашевичский магматический пояс" [8] или Полесский орогенный пояс [9]. Он протягивается вдоль северной границы Сарматского (и, частично, Вол-го-Уральского, см. рис. 1 в работе [8]) сегмента Восточно-Европейской платформы на значи-
тельное расстояние. В частности, Н.В. Аксамен-това [6] прослеживает его на 650 км, от западной Украины до восточной границы Беларуси. Очевидно, он простирается и на значительно большее расстояние.
Основная часть ОМВПП сложена гранитоид-ными массивами, относимыми в Украине к ос-ницкому, а в Беларуси — к микашевичскому комплексам. Гранитоиды содержат многочисленные ксенолиты и останцы основных и кислых эффу-зивов клесовской серии. Кроме того, отмечаются
небольшие по размерам (до первых км2) массивы метаморфизированных и гранитизированных габброидов, относимых в Украине также к осниц-кому комплексу, а в Беларуси выделяемых в отдельный волхвинский комплекс [6]. В целом, ос-ницкий комплекс охватывает широкую гамму пород — габбро, диориты, гранодиориты, кварцевые монцониты и граниты. Шире всего распространены нормальные (плагиоклаз-калишпатовые) граниты [9].
Клесовская серия включает умеренно мета-морфизованные эффузивы — от метабазальтов до метариолитов; последние нередко в значительной степени перекристаллизованы, часто теряют структурные признаки вулканического происхождения и известны под названиями "гелефлин-та", "лептит" и др. [5].
В пределах собственно ОМВПП резко преобладают породы осницкого комплекса и клесов-ской серии (рис. 1). В отдельных "окнах" отмечаются породы фундамента, представленные несколько более древними (2090—2040 млн лет) гранитоидами житомирского комплекса. Кроме того, плутонические (гранитоиды) и субвулканические (дайки метаморфизованных долеритов) породы осницкого комплекса, а также метаеффу-зивы клесовской серии встречаются и южнее собственно ОМВПП, в пределах северо-западного района Украинского щита. Таким образом, область развития пород осницкого комплекса и кле-совской серии не ограничивается исключительно территорией, расположенной к северу от Суща-но-Пержанского разлома (рис. 1), принимаемого в пределах Украинского щита за южную границу ОМВПП.
Основные породы осницкого комплекса (волх-винский комплекс мы объединяем с осницким) имеют следующие формы залегания [10]: субпластовые (силлообразные) тела среди мощных толщ метабазальтоидов клесовской серии; мелкие што-кообразные тела, прорывающие гнейсово-мигма-титовый фундамент; разные по размерам корневые или, чаще, бескорневые тела (реликты) в более молодых гранодиорит-гранитных интрузиях осницкого комплекса. Характерной особенностью базитов осницкого комплекса является практически постоянная ассоциация и реакционные взаимоотношения с гранитоидами. На контактах с последними развиваются разной мощности оторочки гибридных образований — монцо-габбро, монцонитов, сиенито-диоритов и других пород повышенной щелочности.
Кроме того, к осницкому комплексу мы относим также многочисленные дайки слабо метамор-физованных долеритов, развитые как в пределах собственно ОМВПП, так и к югу от последнего, среди гнейсов тетеревской серии и гранитоидов житомирского комплекса.
Согласно [6], ксенолиты и останцы метабазитов имеют разнообразные размеры и форму — от мелких угловатых или закругленных фрагментов, до крупных глыб и пластовых тел мощностью 10—25 м и больше, которые простираются на расстояние от нескольких сотен метров до первых километров. Контакты останцов метабазитов с гранитоидами обычно резкие, неровные, хотя местами наблюдаются и "постепенные" переходы к кварцевым диоритам, и далее — к гранитам. Останцы как эффу-зивов, так и бескорневые интрузивы основных пород пересекаются многочисленными жилами гранитов (нередко — "лептитоподобных", т.е. ап-литоидных) разной мощности. Обычно контакты этих жил с метабазитами резкие, прямолинейные, хотя маломощные (первые см) жилы нередко сильно деформированы.
Согласно современным геохронологическим данным [11—15], породы ОМВПП (включая интрузивные и эффузивные разновидности) кристаллизовались в интервале 2000—1980 млн лет тому назад.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Большинство из представленных в данной работе анализов валовых проб горных пород выполнялось методом ICP-MS в коммерческой лаборатории фирмы Acme Analytical Laboratories Ltd., Ванкувер, Канада. Часть анализов была выполнена в Льежском университете (Бельгия) методом рентгеновской флуоресценции на спектрометре ARL 9400XP. При этом главные компоненты, а также ванадий, хром и барий определялись в стеклянных дисках, а микроэлементы (Sr, Rb, Nb, Zr, Y, Ni, Zn, Co и Cu) — в прессованных таблетках.
Анализ изотопного состава стронция и неодима производился в лаборатории изотопной геологии при Шведском природоведческом музее, Стокгольм. Содержания самария и неодима определялись методом изотопного разбавления с использованием смешанного 150Nd—147Sm трассера. Пробы самария, неодима и стронция наносились на двойные рениевые ленточки и измерялись в форме ионов металла на термо-и
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.