2011

Тезисы международной конференции

Рудный потенциал щелочного, кимберлитового

 и карбонатитового магматизма

Abstracts of International conference

Ore potential of alkaline, kimberlite

and carbonatite magmatism

Состав и возраст субщелочных габброидов дайкового комплекса центральной части Кировоградского мегаблока Украинского щита

 Цымбал С.Н.*, Кривдик С.Г.*, Шумлянский Л.В.*, Богданова С.В.**, Цымбал Ю.С.*

* Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П.Семененко НАН Украины, Киев, Украина; tsymbal@igmof.gov.ua

** Лундский университет, Лунд, Швеция

Установлено широкое развитие даек субщелочных габброидов гипабиссальной и субвулканической фаций. Изучен состав этих пород и слагающих их минералов. U-Pb методом определён возраст акцессорного циркона. Центральные части его кристаллов из габброидов двух даек имеют возраст 2074 – 2041 и 2056 – 2046 млн лет, а краевые – 2023 – 1852 и 2026 – 2010 млн лет соответственно. Омоложение внешних зон кристаллов циркона обусловлено влиянием более поздних наложенных процессов.

В центральной части Кировоградского мегаблока известно свыше 200 даек разного состава и возраста. Они образуют Устиновско-Знаменское поле, вытянутое в северо-восточном направлении почти на 100 км при ширине до 30 – 35 км. В пределах поля дайки имеют северо-западное, северо-восточное, субмеридиональное и субширотное простирание. Они часто пересекаются между собой и это служило основанием для определения их относительного возраста. К сожалению, изучению состава и датированию пород дайкового комплекса современными методами уделялось мало внимания.

Наши исследования показали, что дайки сложены породами нормального, субщелочного и щелочного рядов гипабиссальной и субвулканической фации. Среди пород субщелочного ряда наиболее широко развиты в разной степени раскристаллизованные габброиды с переменным содержанием оливина, титанавгита, керсутита, титанистого биотита, плагиоклаза, калишпата, ильменита, магнетита и других минералов. В некоторых дайках субщелочных габброидов обнаружен акцессорный циркон. С помощью микрозонда JCXA 8200 фирмы Jeol (Япония) определён химический состав перечисленных выше минералов, а с помощью ионного микрозондового масс-спектрометра Cameca IMS 1270 в изотопной лаборатории Природоведческого музея в Швеции (г. Стокгольм) проведено датирование индивидуальных кристаллов циркона (16 определений).

Одна из изученных даек расположена в 50 км восточнее г. Кировоград, вблизи пгт Новая Прага, в пределах западной части Ингуло-Ингулецкого синклинория, сложенного преимущественно гнейсами и кристаллосланцами ингульской серии возрастом 2400 – 2100 млн лет. Дайка вскрыта тремя скважинами, имеет мощность около 15 м и прослежена в субмеридиональном направлении почти на 5 км. Слагающие дайку породы А.И. Воробей (1979 г.) определял как габбро-пироксениты и относил к габбро-верлитовому комплексу мезопротерозоя. Проведенные нами дополнительные петрографические исследования показали, что эти породы являются мезо- и меланократовым габбро субщелочного типа. Его породообразующие минералы – оливин, титанавгит, плагиоклаз, керсутит, титанистый биотит, ильменит и титаномагнетит. Акцессорные минералы – апатит, циркон, рутил.

Оливин образует крупные выделения или их сегрегации (кумуляты). Содержание его в висячем боку дайки обычно менее 10%, в лежачем – около 20%. Он почти нацело замещён серпентином и тальком. Титанавгит встречен в виде мелких зёрен и гломеропорфировых выделений, достигающих в длину 2 – 6 мм. Керсутит представлен крупными (до 1 – 2 мм) удлинённо-призматическими выделениями с включениями оливина, титанавгита, апатита и циркона. Он является познемагматическим минералом. Вокруг отдельных его выделений развиты каймы щелочной роговой обманки зеленовато-голубоватого цвета. Биотит часто ассоциирует с амфиболом и рудными минералами и иногда содержит мелкие включения циркона.

Химический состав габброидов изученной дайки варьирует в пределах, %: SiO₂ – 30,7 – 39,5; TiO₂ – 4,3 – 6,8; Al₂O₃ – 7,6 – 12,4; Cr₂O₃ – 0,10 – 0,14; FeO – 11,2 – 20,5; Fe₂O₃ – 5,5 – 12,4; MnO – 0,20 – 0,28; MgO – 5,7 – 12,6; CaO – 2,3 – 9,7; Na₂O – 1,1 – 1,7; K₂O – 0,9 – 1,4; P₂O₅ – 0,3 – 0,5; П.П.П. – 2,8 – 12,4. На классификационной диаграмме SiO₂ – (Na₂O + K₂O) они попадают в поле субщелочных оливиновых базальтов.

Для определения возраста субщелочного габброида использован содержащийся в нём циркон. Он представлен удлинённо-призматическими кристаллами размером до 0,5 мм с отчётливо выраженной магматической зональностью. Анализировались центральные и краевые части кристаллов (определений 6 и 2 соответственно). Результаты изотопных исследований приведены в таблице. Из неё видно, что краевые части кристаллов циркона обычно значительно богаче U (1005 – 2637 г/т), чем центральные (147 – 584 г/т). Рассчитанный по величине отношения ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb возраст центральных частей кристаллов циркона составляет 2074 – 2041 млн лет, а краевых – 2023 – 1852 млн лет. Полученные данные свидетельствуют о том, что кристаллы циркона после их образования испытали влияние наложенных процессов, обусловивших привнос U и омоложение внешней оболочки кристалла.

Вторая изученная дайка субщелочных габброидов находится на северной окраине г. Кировоград, вблизи Лелековской дайки слюдистых кимберлитов возрастом около 1800 млн лет. Дайки приурочены к Лелековскому глубинному разлому, являющимся северо-западным ответвлением Кировоградского глубинного разлома субмеридионального простирания. Структура габброидов этой дайки порфировидная. Порфировые выделения составляют 25 – 30% и представлены фенокристами оливина и титанавгита размером до 1,5 мм. Основная масса сложена плагиоклазом (45 – 50%), титанавгитом (40 – 45%), керсутитом (1 – 2%), биотитом (< 1%) и рудными минералами (около 5%). Габброид имеет такой химический состав, %: SiO₂ – 39,5 – 4,6; TiO₂ – 3,0 – 3,5; Al₂O₃ – 9,5 – 12,3; Cr₂O₃ – 0,06 – 0,11; FeO – 7,8 – 10,3; Fe₂O₃ – 4,1 – 5,1; MnO – 0,1 – 0,3; MgO – 7,4 – 9,1; CaO – 7,4 – 11,4; Na₂O – 0,9 – 2,4; K₂O – 0,4 – 1,4; P₂O₅ – 0,25 – 0,42; CO₂ – 2,8 – 4,2; П.П.П. – 1,5 – 13,2.

U-Pb возраст циркона из субщелочных габброидов гипабиссальной (зёрна 1 – 7) и субвулканической (зёрна 8 – 14) фации центральной части Кировоградского мегаблока

Примечание. Зёрна 1 – 7 – скв.5851, гл. 54,0 – 57,0 м; зёрна 8 – 14 – скв.729, гл. 855,5 – 856,0 м; ц – центр зерна, к – край.

Выделенные из субщелочных габброидов субвулканической фации цирконы представлены призматическими кристаллами с хорошо развитыми призмами {100} и {110}. Головками кристаллов являются грани тетрагональной бипирамиды. На срезах кристаллов хорошо заметна магматическая зональность и единичные включения микрокристаллов оливина (?). Как видно из таблицы, цирконы имеют повышенное содержание U, Th и Pb. Исключение составляет один кристалл циркона, в котором указанные элементы установлены лишь в небольшом количестве. Из 8 определений 6 приходится на центральную часть кристаллов циркона и 2 – на краевую. Значения возраста составляют соответственно 2056 – 2046 и 2026 – 2010 млн лет. Первые значения соответствуют времени образования субщелочных габброидов, вторые – времени преобразования их наложенными процессами.

Таким образом, удалённые более чем на 50 км дайки субщелочных габброидов гипабиссальной и субвулканической фации внедрились в земную кору примерно в одно и то же время – около 2050 млн лет назад. Полученные данные однозначно свидетельствуют о том, что субщелочные габброиды сформировались раньше, чем известные здесь Лелековское и Щорсовское проявления кимберлитов дайковой фации, возраст которых около 1800 млн лет. Наличие тел субщелочных габброидов и базальтоидов на Украинском щите можно рассматривать как важный петрологический поисковый признак на кимберлиты. Эти породы и районы их развития заслуживают целенаправленного изучения с привлечением комплекса современных методов исследования.