Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині

Субвулканічні тіла високотитанистих долеритів широко розповсюджені на Волині у потужній товщі теригенних відкладів поліської серії. Відомо понад 10 ділянок розвитку інтрузивних тіл долеритів, кожне з яких — це силоподібне тіло площею до сотень квадратних кілометрів. Більшість тіл належать до внутрі...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2011
Hauptverfasser:	Шумлянський, Л.В., Кузьменкова, О.Ф., Цимбал, С.М., Мельничук, В.Г., Тараско, І.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України 2011
Schriftenreihe:	Мінералогічний журнал
Schlagworte:	Геохімiя
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63467
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині / Л.В. Шумлянський, О.Ф. Кузьменкова, С.М. Цимбал, В.Г. Мельничук, І.В. Тараско // Мінералогічний журнал. — 2011. — Т. 33, № 2. — С. 72-82. — Бібліогр.: 21 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-63467
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-634672014-06-02T03:01:45Z Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині Шумлянський, Л.В. Кузьменкова, О.Ф. Цимбал, С.М. Мельничук, В.Г. Тараско, І.В. Геохімiя Субвулканічні тіла високотитанистих долеритів широко розповсюджені на Волині у потужній товщі теригенних відкладів поліської серії. Відомо понад 10 ділянок розвитку інтрузивних тіл долеритів, кожне з яких — це силоподібне тіло площею до сотень квадратних кілометрів. Більшість тіл належать до внутрішньоформаційних утворень, але в поодиноких випадках зафіксовано залягання інтрузиву між відкладами поліської та волинської серій. Вік цих порід надійно не визначений. Інтрузивні тіла слабодиференційовані. На загал вони складені мезократовими габро-долеритами, що в біляконтактових ділянках тіл переходять у вітрофірові базальти, а в центральних зонах іноді спостерігаються пегматоїдні габро. Головними породоутворювальними мінералами є плагіоклаз (An₆₇Ab₃₁Or₂ — An₆₃Or₃₅Or₂), авгіт (En₄₁Fs₁₆Wo₄₃ — En₃₁Fs₂₅Wo₄₄), олівін (Fa₃₇₋₄₂), ільменіт та титаномагнетит. Габро-долерити належать до високотитанистих (вміст ТіО₂ зазвичай перебільшує 2,5 %) порід. Крім того, вони збагачені на K₂O, Р₂О₅ і Sr. РЗЕ значно фракціоновані у порівнянні з базальтами трапової формації Волині. Крім того, долеритам притаманна незначна позитивна європієва аномалія, на відміну від базальтів, які зазвичай демонструють негативну аномалію. В цілому габро-долерити збагачені на некогерентні елементи. На хондрит-нормованій спайдерграмі мікроелементного складу виразно проявлені негативні піки вмісту торію та стронцію, позитивні піки калію, фосфору та титану; ніобій-танталова аномалія відсутня. Перерахована на 550 млн рр. тому величина εSr варіює від 29 до 34, а εNd — від –0,9 до –2,7 (середнє –2,1 ± 0,4). В цілому за ізотопним складом стронцію та неодиму високотитанисті долерити відповідають високотитанистим базальтам трапової фор мації Волині. За своїм речовинним складом високотитанисті долерити не мають аналогів серед базальтів. Най ближчими до них є високотитанисті базальти якушівських верств ратнівської світи. Значимою відмінністю високотитанистих базальтів від долеритів є наявність у перших піжоніту, а в других — олівіну. Високотитанисті долерити є більш диференційованими, ніж ефузиви трапової формації Волині. Якщо розглядати ці породи як найбільш пізні фракціонати вихідних розплавів трапової формації, то вони вкладаються в загальний тренд еволюції. Згідно з іншою моделлю, високотитанисті долерити є найпершими продуктами плавлення гранатового лерцоліту. Субвулканические тела высокотитанистых долеритов широко распространены на Волыни в мощной толще терригенных отложений полесской серии. Известно более 10 участков развития интрузивных тел долеритов, каждый из которых — силоподобное тело площадью до сотен квадратных километров. Большинство тел принадлежит к внутриформационным образованиям, но в одиночных случаях зафиксировано залегание интрузива между отложениями полесской и волынской серий. Возраст этих пород надежно не определен. Интрузивные тела слабодифференцированные. В целом они сложены мезократовыми габбро-долеритами, которые в приконтактовых участках тел переходят в витрофировые базальты, а в центральных зонах иногда наблюдаются пегматоидные габбро. Главные породообразующие минералы — плагиоклаз (An₆₇Ab₃₁Or₂ — An₆₃Or₃₅Or₂), авгит (En₄₁Fs₁₆Wo₄₃ — En₃₁Fs₂₅Wo₄₄), оливин (Fa₃₇₋₄₂), ильменит и титано-магнетит. Габбро-долериты принадлежат к высокотитанистым (содержание ТiО₂ обычно превышает 2,5 %) породам. Кроме того, они обогащены K₂O, Р₂О₅ и Sr. Распределение РЗЭ значительно фракционированное по сравнению с базальтами трапповой формации Волыни. Кроме того, долериты характеризуются незначительной позитивной европиевой аномалией, в отличие от базальтов, которым обычно присуща негативная аномалия. В целом габбро-долериты обогащены некогерентными элементами. На хондрит-нормированной спайдерграмме микроэлементного состава четко проявлены негативные пики содержания тория и стронция, позитивные — калия, фосфора и титана; ниобий-танталовая аномалия отсутствует. Пересчитанная на 550 млн лет тому назад величина εSr варьирует от 29 до 34, а εNd — от –0,9 до –2,7 (среднее –2,1 ± 0,4). В целом по изотопному составу стронция и неодима высокотитанистые долериты отвечают высокотитанистым базальтам трапповой формации Волыни. По своему вещественному составу высокотитанистые долериты не имеют аналогов среди базальтов. Наиболее близки к ним высокотитанистые базальты якушевских слоев ратнивской свиты. Существенным отличием высокотитанистых базальтов от долеритов является наличие в первых пижонита, а во вторых — оливина. Высокотитанистые долериты более дифференцированные, чем эффузивы трапповой формации Волыни. Если рассматривать эти породы как наиболее поздние фракционаты исходных расплавов трапповой формации, то они укладываются в общий тренд эволюции. Согласно другой модели, высокотитанистые долериты представляют собой самые первые продукты плавления гранатового лерцолита. There is a large number of subvolcanic bodies of high-Ti dolerites that are widely distributed in the Volyn region within the thick sequence of the terrigenous sediments that belong to the Polissya Series. There are more than 10 individual bodies are known. Each of these appears as sheet-like intrusion exceeding 100 km². Most of the intrusions belong to intraformational type, i. e. occur entirely among Polissya Series sediments while in a single case interformational body was revealed between rocks of the Polissya and Volyn Series. Age of these rocks is poorly known. Intrusive bodies are weakly differentiated and in general composed by gabbro-dolerites that nearby contacts turn into glassy basalts while in the central parts of the thick bodies pegmatitic gabbro locally occur. Main rockforming minerals include plagioclase (An₆₇Ab₃₁Or₂ — An₆₃Or₃₅Or₂) , augite (En₄₁Fs₁₆Wo₄₃ — En₃₁Fs₂₅Wo₄₄) , olivine (Fa₃₇₋₄₂), ilmenite and Ti-magnetite. Gabbrodolerite belongs to high-Ti rocks (amount of TiO₂ usually exceeds 2.5 wt. %). These rocks are enriched in K₂O, Р₂О₅ and Sr. REE are highly fractionated compared to the continental flood basalts of the Volynian province. Moreover, they display moderate positive Eu anomaly, in contrast to basalts that commonly reveal negative Eu anomaly. In whole, gabbro-dolerites are enriched in incompatible trace elements. At chondrite-normalized spidergram gabbro-dolerites display deep troughs in Th and Sr concentrations and positive spikes of K, P and Ti; Nb-Ta anomaly is absent. Calculated back to 550 Ma εSr value varies from 29 to 34 while εNd from –0.9 to –2.7 (average is –2.1 ± 0.4). With respect to these parameters high-Ti dolerites are very close to high-Ti basalts of the Volynian flood basalt province. Whoever, accordingly to their composition high-Ti dolerites do not have direct counterparts among Volynian flood basalts. Closest analogues are high-Ti basalts of the Yakushivsky horizon of the Ratne suite. However, important difference is revealed by presence of pigeonite in basalts and olivine in dolerites. In general, high-Ti dolerites are the most differentiated rocks of the Volynian flood basalt province. Being con sidered as latest differentiates of the initial melts these confine to the general pattern of evolution of the Volynian flood basalt province. Accordingly to another model high- Ti dolerites can be considered as very first low-degree partial melts of the garnet lherzolite. 2011 Article Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині / Л.В. Шумлянський, О.Ф. Кузьменкова, С.М. Цимбал, В.Г. Мельничук, І.В. Тараско // Мінералогічний журнал. — 2011. — Т. 33, № 2. — С. 72-82. — Бібліогр.: 21 назв. — укр. 0204-3548 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63467 552.321.5 uk Мінералогічний журнал Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Геохімiя Геохімiя
spellingShingle	Геохімiя Геохімiя Шумлянський, Л.В. Кузьменкова, О.Ф. Цимбал, С.М. Мельничук, В.Г. Тараско, І.В. Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині Мінералогічний журнал
description	Субвулканічні тіла високотитанистих долеритів широко розповсюджені на Волині у потужній товщі теригенних відкладів поліської серії. Відомо понад 10 ділянок розвитку інтрузивних тіл долеритів, кожне з яких — це силоподібне тіло площею до сотень квадратних кілометрів. Більшість тіл належать до внутрішньоформаційних утворень, але в поодиноких випадках зафіксовано залягання інтрузиву між відкладами поліської та волинської серій. Вік цих порід надійно не визначений. Інтрузивні тіла слабодиференційовані. На загал вони складені мезократовими габро-долеритами, що в біляконтактових ділянках тіл переходять у вітрофірові базальти, а в центральних зонах іноді спостерігаються пегматоїдні габро. Головними породоутворювальними мінералами є плагіоклаз (An₆₇Ab₃₁Or₂ — An₆₃Or₃₅Or₂), авгіт (En₄₁Fs₁₆Wo₄₃ — En₃₁Fs₂₅Wo₄₄), олівін (Fa₃₇₋₄₂), ільменіт та титаномагнетит. Габро-долерити належать до високотитанистих (вміст ТіО₂ зазвичай перебільшує 2,5 %) порід. Крім того, вони збагачені на K₂O, Р₂О₅ і Sr. РЗЕ значно фракціоновані у порівнянні з базальтами трапової формації Волині. Крім того, долеритам притаманна незначна позитивна європієва аномалія, на відміну від базальтів, які зазвичай демонструють негативну аномалію. В цілому габро-долерити збагачені на некогерентні елементи. На хондрит-нормованій спайдерграмі мікроелементного складу виразно проявлені негативні піки вмісту торію та стронцію, позитивні піки калію, фосфору та титану; ніобій-танталова аномалія відсутня. Перерахована на 550 млн рр. тому величина εSr варіює від 29 до 34, а εNd — від –0,9 до –2,7 (середнє –2,1 ± 0,4). В цілому за ізотопним складом стронцію та неодиму високотитанисті долерити відповідають високотитанистим базальтам трапової фор мації Волині. За своїм речовинним складом високотитанисті долерити не мають аналогів серед базальтів. Най ближчими до них є високотитанисті базальти якушівських верств ратнівської світи. Значимою відмінністю високотитанистих базальтів від долеритів є наявність у перших піжоніту, а в других — олівіну. Високотитанисті долерити є більш диференційованими, ніж ефузиви трапової формації Волині. Якщо розглядати ці породи як найбільш пізні фракціонати вихідних розплавів трапової формації, то вони вкладаються в загальний тренд еволюції. Згідно з іншою моделлю, високотитанисті долерити є найпершими продуктами плавлення гранатового лерцоліту.
format	Article
author	Шумлянський, Л.В. Кузьменкова, О.Ф. Цимбал, С.М. Мельничук, В.Г. Тараско, І.В.
author_facet	Шумлянський, Л.В. Кузьменкова, О.Ф. Цимбал, С.М. Мельничук, В.Г. Тараско, І.В.
author_sort	Шумлянський, Л.В.
title	Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині
title_short	Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині
title_full	Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині
title_fullStr	Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині
title_full_unstemmed	Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині
title_sort	геохімія та ізотопний склад sr і nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів волині
publisher	Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Геохімiя
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63467
citation_txt	Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині / Л.В. Шумлянський, О.Ф. Кузьменкова, С.М. Цимбал, В.Г. Мельничук, І.В. Тараско // Мінералогічний журнал. — 2011. — Т. 33, № 2. — С. 72-82. — Бібліогр.: 21 назв. — укр.
series	Мінералогічний журнал
work_keys_str_mv	AT šumlânsʹkijlv geohímíâtaízotopnijskladsríndvíntruzivnihtílahvisokotitanistihdoleritívvoliní AT kuzʹmenkovaof geohímíâtaízotopnijskladsríndvíntruzivnihtílahvisokotitanistihdoleritívvoliní AT cimbalsm geohímíâtaízotopnijskladsríndvíntruzivnihtílahvisokotitanistihdoleritívvoliní AT melʹničukvg geohímíâtaízotopnijskladsríndvíntruzivnihtílahvisokotitanistihdoleritívvoliní AT taraskoív geohímíâtaízotopnijskladsríndvíntruzivnihtílahvisokotitanistihdoleritívvoliní
first_indexed	2025-07-05T14:16:22Z
last_indexed	2025-07-05T14:16:22Z
_version_	1836816775762673664
fulltext	72 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2 © Л.В. ШУМЛЯНСЬКИЙ, О.Ф. КУЗЬМЕНКОВА, С.М. ЦИМБАЛ, В.Г. МЕЛЬНИЧУК, І.В. ТАРАСКО, 2011 Вступ. Субвулканічні тіла високотитанистих долеритів широко розповсюджені на Волині у потужній товщі теригенних відкладів поліської серії (рис. 1). Можливо, інтрузивні поклади долеритів зустрічаються також серед ефузивно- експлозивних утворень волинської серії, але в такому разі вони репрезентовані іншими гео- МІНЕРАЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ MINERALOGICAL JOURNAL (UKRAINE) УДК 552.321.5 Л.В. Шумлянський 1, О.Ф. Кузьменкова 2, С.М. Цимбал 1, В.Г. Мельничук 3, І.В. Тараско 4 1 Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України 03680, м. Київ-142, Україна, пр. Акад. Палладіна, 34 E-mail: lshumlyanskyy@yahoo.com 2 Білоруський науково-дослідний геологорозвідувальний інститут РУП "Белгеологія" 220141, м. Мінськ, Білорусь, вул. Купревича, 7 3 Національний університет водогосподарства та природокористування 33000, м. Рівне, Україна, вул. Соборна, 11 4 Рівненська геологічна експедиція ПДРГП "Північгеологія" 33018, м. Рівне, Україна, вул. Курчатова, 11 ГЕОХІМІЯ ТА ІЗОТОПНИЙ СКЛАД Sr І Nd В ІНТРУЗИВНИХ ТІЛАХ ВИСОКОТИТАНИСТИХ ДОЛЕРИТІВ ВОЛИНІ Субвулканічні тіла високотитанистих долеритів широко розповсюджені на Волині у потужній товщі теригенних відкладів поліської серії. Відомо понад 10 ділянок розвитку інтрузивних тіл долеритів, кожне з яких — це сило- подібне тіло площею до сотень квадратних кілометрів. Більшість тіл належать до внутрішньоформаційних утво- рень, але в поодиноких випадках зафіксовано залягання інтрузиву між відкладами поліської та волинської серій. Вік цих порід надійно не визначений. Інтрузивні тіла слабодиференційовані. На загал вони складені мезократо- вими габро-долеритами, що в біляконтактових ділянках тіл переходять у вітрофірові базальти, а в центральних зонах іноді спостерігаються пегматоїдні габро. Головними породоутворювальними мінералами є пла гіоклаз (An 67 Ab 31 Or 2 — An 63 Or 35 Or 2 ), авгіт (En 41 Fs 16 Wo 43 — En 31 Fs 25 Wo 44 ), олівін (Fa 37—42 ), ільменіт та титаномагнетит. Габро-долерити належать до високотитанистих (вміст ТіО 2 зазвичай перебільшує 2,5 %) порід. Крім того, вони зба- гачені на K 2 O, Р 2 О 5 і Sr. РЗЕ значно фракціоновані у порівнянні з базальтами трапової формації Волині. Крім того, долеритам притаманна незначна позитивна європієва аномалія, на відміну від базальтів, які зазвичай демон- струють негативну аномалію. В цілому габро-долерити збагачені на некогерентні елементи. На хондрит-нор мо- ваній спайдерграмі мікроелементного складу виразно проявлені негативні піки вмісту торію та стронцію, пози- тивні піки калію, фосфору та титану; ніобій-танталова аномалія відсутня. Перерахована на 550 млн рр. тому величина εSr варіює від 29 до 34, а εNd — від –0,9 до –2,7 (середнє –2,1 ± 0,4). В цілому за ізотопним складом стронцію та неодиму високотитанисті долерити відповідають високотитанистим базальтам трапової фор мації Волині. За своїм речовинним складом високотитанисті долерити не мають аналогів серед базальтів. Най ближ- чими до них є високотитанисті базальти якушівських верств ратнівської світи. Значимою відмінністю високоти- танистих базальтів від долеритів є наявність у перших піжоніту, а в других — олівіну. Високотитанисті долерити є більш диференційованими, ніж ефузиви трапової формації Волині. Якщо розглядати ці породи як найбільш пізні фракціонати вихідних розплавів трапової формації, то вони вкладаються в загальний тренд ево лю ції. Згід- но з іншою моделлю, високотитанисті долерити є найпершими продуктами плавлення гранатового лерцоліту. хі мічними типами порід. Високотитанисті до- лерити описані або згадуються у багатьох пуб- лікаціях [9, 10, 17, 19 та ін]. Калій-аргоновий вік цих порід за різними джерелами стано- вить, млн рр.: 1100—580 [2, 11], 1175—1045 ± ± 32 [4], 1180—1000 [3], 1061 ± 41 — 1041 ± 28 [1]. Долерити залягають серед пісковиків по- ліської серії, вік яких молодший, ніж 1018 ± ± 21 млн рр. [21], і мають з ними інтрузивні контакти [10]. У роботі [12] зазначено, що ГЕОХІМІЯ GEOCHEMISTRY 73ISSN 0204-3548. Мінерал. журн. 2011. 33, № 2 Рис. 1. Схематична геологічна карта ра й- ону розповсюдження порід вендської трапової формації Волині: 1 — межі роз повсюдження порід вендської тра- по вої формації Волині; 2 — державні кордони; 3 — низькотитанисті породи заболотівської та бабинської світ, а та- кож лучичівських верств ратнівської світи волинської серії; 4 — високо ти- танисті породи якушівських верств ратнівської світи волинської серії; 5 — сили високотитанистих габро-доле ри тів Fig. 1. Schematic geological map of the Ven dian Volynian flood basalt province: 1 — limits of the Vendian Volynian flood basalt province; 2 — state borders; 3 — low-Ti rocks of the Volyn Series; 4 — high- Ti rocks of the Ratne suite of the Volyn Series; 5 — sills of the high-Ti gabbro- dolerites уламки сублужних габро-долеритів виявлено у теригенних відкладах горбашівської світи, які з перервою залягають на пісковиках поліської серії та перекриті туфами й базальтами ба бин- ської та ратнівської світ. На підставі цього зроблено висновок, що тіла габро-долеритів вкорінювались у пісковики поліської серії на завершальному етапі їх формування, але до початку утворення теригенних відкладів гор- башівської світи. Зауважимо, що ототожнення зазначених уламків з інтрузивними тілами до- леритів серед поліських пісковиків потребує більшої аргументації. Геологічне положення субвулканічних тіл до леритів дає широке поле для припущень про їх вік і генетичне співвідношення з вулка- ногенною товщею трапової фор мації Волині. Мета даної роботи полягає у співставленні речовинного складу інтрузивних тіл високо- титанистих долеритів з базальтами волинської серії для під тверд ження або спро- стування наявнос ті генетичних зв’язків між ними. Геологічне положення. У межах Волинської трапової провінції ві- домо понад 10 ділянок розвитку інтрузивних тіл долеритів [10], але справжні масштаби їх поширення лишаються нез’ясованими. Най- біль шими тілами габро-долеритів є Володимирецьке, Степанське, Велико мід ське, Кухотськовольсь- ке, Хотешівське та ін. (рис. 1). За даними [10], інтрузиви Володи- мирця, Кухотської Волі та Хотешова належать до внутрішньофор мацій них (розміщуються на різних рівнях у товщі пісковиків поліської серії), а інтрузив Степа ні — до міжфор ма цій- них, оскільки залягає на межі поліської та во- линської серій. Результати геолого-геофізичних досліджень свідчать, що інтрузії долеритів мають форму си- лів площею до сотень квадратних кілометрів і територіально співпадають з ділянками макси- мального розвитку ефузивів волинської се рії. В західній частині регіону (Оваднівське під- няття) сили знаходяться на нижніх, у схід ній — на верхніх стратиграфічних рівнях по ліської серії, що вказує на їх залягання в рифейсько- му Волино-Поліському прогині у виг ляді по- лого нахилених на захід зближених пластин. Інтрузивні тіла долеритів досить великі за розмірами. Зокрема, Степанська інтрузія про- ГЕОХІМІЯ ТА ІЗОТОПНИЙ СКЛАД Sr І Nd В ІНТРУЗИВНИХ ТІЛАХ ВИСОКОТИТАНИСТИХ ДОЛЕРИТІВ 74 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2 стежена на 25—30 км за ширини до 10—20. Володимирецька інтрузія має довжину 40— 50 км, ширину до 20—25 км і потужність від 57 до 81 м. Контакти її по керну свердловин на хилені на 5—10 — 25—30 до горизонту. В плані контури інтрузії нерівні, звивисті, з апо- фізами. Потужність інтрузивного тіла в районі Великого Мидську становить 105 м [10]. В цілому ж потужність долеритових силів сягає 163 м (св. 1443). Контакти інтрузій з породами поліської се- рії зазвичай чіткі. Іноді безпосередньо на кон- тактах зустрічаються брекчії та мікробрекчії пісковиків. Ендоконтактові ділянки силів ма- ють зональну будову: 1 — зовнішня вузька (1—2 см) склувата облямівка, складена слабо розкристалізованим ізо- або анізотропним склом; 2 — зона потужністю до 30—50 см, пред ставлена вітрофіровим базальтом часто брек чієподібної будови; базальти містять вклю чення уламкових зерен кварцу, а у поро- ди, що їх вміщують, відходять тонкі прожил- ки, виповнені кальцитом, гематитом і хлори- том. Характерна особливість перших двох зон — наявність орієнтованих паралельно до контакту лейстоподібних вкраплень плагіо- кла зу, дендритів та розеткоподібних виділень магнетиту; 3 — внутрішня зона потужністю від 10—50 см до 5 м, складена порфіровими долеритами з ознаками автометасоматичних змін, які полягають у заміщенні первинних мінералів псевдоморфозами, складеними хло- ритом, альбітом, калієвим польовим шпатом, кварцом, карбонатом, ідингситом, серпенти- ном і тальком. У цій зоні значно поширені мигдалини розміром 3—5 мм, зазвичай ви пов- нені хлоритом. Термальний метаморфізм пісковиків та алев- ролітів поліської серії проявився в розвитку малопотужної зони ороговикування, пред став- леної кварцитоподібними породами з грано- бластовою структурою. Кластичні зерна сплав- лені чи кородовані склом і зцементовані внас- лідок доростання кварцових піщинок та на яв- ності рудних мінералів — магнетиту, гематиту, піриту, гідрооксидів заліза. Пори і порожнини виповнені новоутвореним хлоритом, дрібними скупченнями глинистих мінералів, іноді сфеном. Габро-долерити поблизу зон розломів за- знали значних змін через процеси пропі літи- зації та калішпатизації, які охоплюють окремі горизонти або спостерігаються по всьому роз- різу інтрузивних тіл [9 та ін.]. Ряд дослідників [8, 6, 5] виділяють серед інтрузивних порід Волині два типи: низько- титанисті олівінові долерити сублужного ряду (1,2—1,5 мас. % ТіО 2 ) і високотитанисті олі- вінові габро-долерити сублужного ряду (3,0— 4,5 мас. % ТіО 2 ). Останні залягають виключ- но серед пісковиків поліської серії, а перші локалізовані у туфо-лавовій товщі бабинської світи волинської серії. В літературі їх зазвичай описують як базальтові потоки. Субінтру зив- ний чи ефузивний характер цих порід потре- бує подальшого з’ясування. В.Г. Мельничук [7] виділяє три асоціації субвулканічних інтрузивних порід венду Во- лині і кожну з них паралелізує з певним різ- новидом ефузивних порід. Такими є: 1 — бе- рестецька асоціація базальтових порфіритів та верлітових габро, що вкорінились після ви- верження пікритів горбашівської світи та ба- зальтів заболотівської світи; 2 — осовська асо- ціація глиноземистих габро-долеритів, сили яких вкорінювались після виливів низькоти- танистих базальтів бабинської та лучи чівської світ; 3 — хотешівська асоціація високотита- нистих габро-долеритів, які інтрудували після виливів високотитанистих базальтів яку шів- ських верств. Інтрузиви цієї асоціації застига- ли серед пісковиків поліської серії. Подальший опис присвячений високотита- нистим олівіновим долеритам сублужного ря- ду (за [8]) або хотешівської асоціації біло везь- ко-подільського трапового комплексу (за [7]). Петрографія габро-долеритів. Загалом ін тру- зивні тіла габро-долеритів належать до слабо- диференційованих. Вони складені породами одного петротипу, деякі відмінності спос те- рігаються лише у приконтактових ді лянках. У центральних частинах потужних тіл іноді з’яв- ляються пегматоїдні лейкогаброїди. За дани- ми [12], у верхніх частинах силів олі він ут- ворює дрібні ідіоморфні зерна, вміст яких не більше 5 %. У нижніх частинах розрі зів силів кількість олівіну зростає до 20—25 %, а сам цей мінерал утворює сегрегації доволі великих кристалів. Натомість верхні частини силів містять значні вкраплення плагіоклазу. Головною породною відміною, що складає сили, є олівіновий долерит, часто різною мі- рою змінений. Структура його переважно се- редньо-, рівномірнозерниста, рідше — різно- та гіпідіоморфнозерниста, субофітова до офі- тової. Текстура масивна. Головними поро до- утворювальними мінералами є, %: плагіоклаз — Л.В. ШУМЛЯНСЬКИЙ, О.Ф. КУЗЬМЕНКОВА, С.М. ЦИМБАЛ та ін. 75ISSN 0204-3548. Мінерал. журн. 2011. 33, № 2 ГЕОХІМІЯ ТА ІЗОТОПНИЙ СКЛАД Sr І Nd В ІНТРУЗИВНИХ ТІЛАХ ВИСОКОТИТАНИСТИХ ДОЛЕРИТІВ 40—65, олівін — 5—20 (іноді відсутній), авгіт — 15—35, рудні — 5 (іноді — до 10—15); но - воутворені мінерали — хлорит (до 5—10) та серпентин. Плагіоклаз утворює зональні кристали таб- литчастої форми, значно більш ідіоморфні, ніж авгіт, що часто утворюють офітові вростки в ньому. З олівіном плагіоклаз має однаковий ідіоморфізм. Розміри кристалів становлять від 0,1 × 0,5 до 0,4 × 2 мм. Нерідко зонально замі- щені хлоритом, при цьому більш кислі зони лишаються переважно свіжими. Дрібнозернисті (розмір зерен основної маси 0,1 × 0,35 мм) долерити нерідко мають нерів- номірнозернисту або порфіроподібну будову. Порфірові вкраплення та гломеропорфірові скупчення, вміст яких у породі не вищий від 2—3 %, складені переважно плагіоклазом. Розміри більшості з них варіюють від 0,35 × 1,0 до 0,75 × 5,0 мм. В окремих шліфах спос те- рігались вкраплення розміром до 1 см. Форма вкраплень таблитчаста, ідіоморфна. Двій ни- ку вання недосконале, клиноподібне. Вони за- звичай зональні, часто відзначаються зростки. Клінопіроксен утворює досить великі (до декількох міліметрів), різко ксеноморфні ін- терстиційно-офітові виділення кремового ко- льору, які містять вростки олівіну. Іноді ма- ють добре виражену оптичну зональність, а також складну блокову, місцями віялоподібну, будову. Олівін присутній у вигляді ізометричних та призматичних ідіоморфних зерен розміром від 0,25—0,3 мм у дрібнозернистих і до 0,3 × 1,0 — в середньозернистих відмінах. Зустрічається переважно у вигляді скупчень. Кристали олі- віну різко ідіоморфні по відношенню до авгіту, в якому утворюють включення. З плагіоклазом мають рівний ступінь ідіоморфізму. Лише ок- ремі великі (до 1 мм) зональні кристали олівіну містять вростки плагіоклазу у зовніш- ніх зонах. Олівін здебільшого заміщений бо у- лінгітом, місцями — хлорито- або сер пен ти- ноподібними мінералами. Свіжий олівін та його релікти зберігаються рідко. Рудні мінерали утворюють ізометричні або видовжені зерна, іноді з ознаками скелетності, розміром до 0,4—0,5 мм, які проявляють ідіо- морфізм до клінопіроксену. Іноді долерити містять невелику кількість бурого біотиту і апатиту, що асоціюють з руд- ним мінералом та хлоритом. Останній заміщує олівін і плагіоклаз та розвивається в ін тер- стиціях по продуктах кристалізації залишко- вого розплаву. Змінені (хлоритизовані) долерити містять розсіяну самородну мідь. Її поодинокі дрібні (0,05—0,1 мм) ізометричні ксеноморфні виді- лення асоціюють з тонкозернистим хлоритом або утворюють включення у зовні не змі не- ному плагіоклазі. Хімічний склад мінералів габро-долеритів. Ві- домості про хімічний склад окремих мінералів габро-долеритів можна знайти в роботах [15, 8, 7, 17, 12]. Узагальнення їх показало таке. Польові шпати долеритів мають витрима- ний склад — An 67 Ab 31 Or 2 — An 63 Or 35 Or 2 , а об- ля мів ка доростання їх може розкислюватись до An 44 Ab 51 Or 5 . Вміст FeO в плагіоклазах ко- ли вається від 0,46 до 0,95 %. За [17], пла- гіоклаз у середньозернистих долеритах репре- зентований андезином (An 42—50 ), рідше — бі- товнітом (An 71—77 ). Плагіоклаз дрібно зер нис- тих доле ритів репрезентований лабрадором (An 52—65 ). Клінопіроксени належать до авгіту En 41 × ×Fs 16 Wo 43 — En 31 Fs 25 Wo 44 . У них слабо прояв- лена зональність: порівняно з центральними зонами кристалів їхні крайові ділянки на два– три номери більш залізисті. Вміст Al 2 O 3 варіює від 2,70 у різновидах з Fs 18 до 1,35 % з Fs 25 . Концентрація TiO 2 зменшується від 1,67 % у найбільш магнезіальних різновидах до 0,92 — у залізистих. Вміст Na 2 O не вищий від 0,40 %. За даними [8], клінопіроксен високотитанис- тих долеритів містить до 6,7 мол. % жадеї- тового міналу. Олівіни високотитанистих долеритів мають склад Fa 37—42 [12]. За [15], склад ільменіту досить далекий від стехіометричного — вміст Ti та Fe2+ у ньому зазвичай становить 0,91—0,96 та 0,75—0,91 ф. о. відповідно. Згідно з [17], ільменіт містить 91 мол. % ільменітового, 5,8 — гейкілітового, 1,2 — пірофанітового та 2,0 мол. % гематито- вого міналів. Вміст ТіО 2 у титаномагнетиті сягає 20 % [12]. За [12], у протолочних пробах габро-до ле- ритів встановлені хромшпінеліди і апатит. Геохімія габро-долеритів. Високо- та низь- котитанисті долерити часто присутні в розрізі одних і тих же інтрузивних тіл і далеко не завжди утворюють самостійні тіла. Хімічний склад вивчених нами порід, а також літературні дані [17, 8] наведено в табл. 1. Більшість про- аналізованих порід є зміненими — величина 76 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2 Таблиця 1. Хімічний склад високотитанистих габро-долеритів Table 1. Chemical composition of high-Ti gabbro-dolerites Номер зразка 961/ 254,3 961/ 267,1 954/ 329,4 68/153 60/1 60/130 94/102 94/126 С4270/ 553 ВВ1/ 3380 Rd40/ 119 Rd40/ 133 Джерело інформації Авторські дослідження [8] [17] SiO 2 44,50 45,63 44,00 45,87 45,30 44,83 43,19 46,92 47,04 47,62 45,58 44,24 TiO 2 3,36 1,41 1,30 2,76 3,18 2,66 3,01 4,18 3,15 3,56 3,57 3,63 Al 2 O 3 15,47 18,27 16,33 16,05 14,05 13,31 16,49 17,97 15,71 15,31 15,69 15,87 Fe 2 O 3 9,31 4,86 5,38 5,89 15,21* 5,69 8,33 13,37 * 14,67 * 13,78 * 12,81 * 13,11 * FeO 3,25 7,13 8,1 6,85 — 8,87 3,00 — — — — — MnO 0,32 0,15 0,14 0,23 0,18 0,20 0,27 0,35 0,18 0,17 0,17 0,23 MgO 6,21 5,07 8,02 4,75 7,02 7,87 8,45 8,42 4,75 5,45 4,83 5,76 CaO 8,55 9,38 8,05 8,27 8,09 7,98 4,05 4,11 7,45 8,67 9,15 7,15 Na 2 O 3,20 3,00 2,50 3,16 2,33 2,20 2,50 2,06 2,51 2,16 2,83 2,72 K 2 O 1,30 1,10 1,00 1,20 1,06 1,00 1,95 1,67 1,43 1,13 1,13 1,21 P 2 O 5 0,69 0,45 0,50 0,53 0,55 0,53 0,53 0,72 0,50 0,42 0,52 0,58 S, % — 0,06 — 0,05 0,06 0,06 0,01 — — — — — H 2 O– 1,49 1,66 1,53 1,09 — 0,77 2,04 — — — — — В. п. п. 2,57 2,09 3,46 3,15 2,9 3,57 5,77 — 2,69 1,8 3,3 5,62 Сума 100,36 100,29 100,31 99,55 99,89 99,58 99,58 99,77 100,08 100,07 99,58 100,12 Ba 822 501 716 540 545 530 672 740 585 526 511 563 Co 59 45 62 55 62 70 43 — 48 58 49 56 Ga 23 23 21 23 24 21 25 26 23 23 26 24 Hf 5 5 4 5 6 5 6 6 6 5 5 4 Nb 21,5 20,9 18,5 22,1 21,9 22,3 27,4 26 25,8 25,9 22,4 27,8 Rb 19,5 16,8 13,8 15,8 19,2 15,6 23,1 28 23,6 16,7 20,0 22,0 Sr 490 525 503 464 491 401 338 334 441 509 488 478 Ta 1,2 1,1 1 1,7 1,3 1,6 2,1 — 1,5 1,4 — — Th 1,5 1,7 1,3 1,8 1,2 1,6 2,0 4 1,8 1,3 1,6 1,6 U 0,5 0,5 0,3 0,5 0,5 0,5 0,7 — 0,5 0,4 0,4 0,5 V 288 297 275 307 292 300 366 350 210 345 352 331 Zr 188 189 154 189 203 185 236 247 254 227 201 207 Y 28,7 29,2 25,6 23,0 31,6 25,8 23,1 30 33,1 30,1 29,2 28,6 La 24,30 24,20 21,10 23,87 25,50 24,24 22,53 — 27,87 22,67 25,30 26,70 Ce 48,80 48,00 43,00 53,63 56,50 54,70 56,55 58 60,73 52,03 53,00 52,80 Pr 7,09 6,89 6,21 7,31 7,46 7,79 6,90 21 8,39 7,18 7,10 7,73 Nd 36,00 35,60 33,00 33,60 32,70 35,30 32,57 — 39,45 32,82 33,80 34,90 Sm 7,40 7,70 6,50 7,32 7,30 7,80 6,91 — 8,53 7,08 7,00 7,31 Eu 2,85 3,07 2,64 2,92 3,02 2,95 3,03 — 3,03 2,86 3,10 3,08 Gd 7,17 6,98 6,07 7,30 7,18 7,54 6,82 — 7,93 6,79 6,50 6,47 Tb 0,97 1,03 0,89 1,05 1,05 1,10 0,99 — 1,25 1,11 1,10 1,06 Dy 5,51 5,93 5,21 5,82 6,05 6,07 5,18 — 6,47 5,74 6,10 5,20 Ho 0,97 1,05 0,88 1,16 1,06 1,19 1,01 — 1,29 1,12 1,10 1,05 Er 2,64 2,86 2,49 3,15 2,98 3,23 2,65 — 3,35 2,87 2,90 2,73 Tm 0,35 0,36 0,32 0,43 0,38 0,42 0,35 — 0,39 0,39 0,40 0,37 Yb 2,42 2,32 1,94 2,69 2,49 2,59 2,34 — 2,25 2,23 2,20 2,24 Lu 0,33 0,33 0,30 0,41 0,37 0,39 0,35 — 0,32 0,28 0,30 0,32 Cu 82 55 45 145 63 146 430 127 36 41 56 125 Pb 6 35 3 609 3 7 180 91 6 4 — — Zn 153 138 82 918 114 146 900 — 134 200 129 141 Cr — — — 79 62 91 84 111 80 54 125 68 Ni 69 51 140 72 124 157 50 138 46 70 75 73 Sc — — — 23 23 27 34 — 17 28 26 28 Li — — — 5 — 16 84 — — — — — Sn — — — 5 — 5 4 — — — — — П р и м і т к а. Аналізи виконано за допомогою методу ICP-MS у комерційній лабораторії ACME, Канада. Л.В. ШУМЛЯНСЬКИЙ, О.Ф. КУЗЬМЕНКОВА, С.М. ЦИМБАЛ та ін. 77ISSN 0204-3548. Мінерал. журн. 2011. 33, № 2 ГЕОХІМІЯ ТА ІЗОТОПНИЙ СКЛАД Sr І Nd В ІНТРУЗИВНИХ ТІЛАХ ВИСОКОТИТАНИСТИХ ДОЛЕРИТІВ втрат під час прожарювання зазвичай не опус- кається нижче 2 ваг. %, а незв’язана вода ста- новить > 1 ваг. %. З 12 проаналізованих зразків цих порід два (94/102 та 94/126) можна оха- рактеризувати як значно змінені, згідно із кри теріями, запропонованими в роботах [16, 13]. До таких критеріїв, зокрема, належить встановлене зростання вмісту MgO, Rb, Ba, Na, K та зменшення вмісту СаО і Sr. Якщо виключити з розгляду зразки значно змінених порід, то можна визначити певні закономірності еволюції хімічного складу ви- сокотитанистих долеритів. Зокрема, зі зрос- танням їх магнезіальності закономірно змен- шується вміст SiO 2 , K 2 O, Ba, Hf, Rb, V, Zr, Zn та зростає вміст Co (рис. 2). Отже, в ході ево- люції розплавів, за показник якої ми прий- маємо магнезіальність порід, у них накопичу- ються некогерентні елементи, що не увій шли до складу жодного з породоутворювальних мінералів. Характерно, що як висо котитанисті, так і рідкісні низькотитанисті долерити мають подібні тренди складу, єдиною відмінністю між ними є вміст ТіО 2 , який у перших вищий від 2,5 ваг. %, а в останніх не досягає 1,5. У роботі [13] показано, що високо- та низь ко- титанисті базальти ратнівської світи відріз ня- ються за вмістом не лише ТіО 2 (відповідно, >2,05 і <1,75 %), але й цирконію — висо ко- титанисті базальти мають його більше 150 г/т, низькотитанисті — менше 150. За вмістом цир конію всі вивчені нами долерити слід відносити до високотитанистих відмін. Долеритам, у порівнянні з ефузивними по- родами трапової формації Волині, включаючи й пікрити, притаманний найнижчий вміст SiO 2 і V та найвищий — ТіО 2 , K 2 O, Р 2 О 5 і Sr. Концентрація Al 2 O 3 , Ba, Hf, Rb, Zr, Zn на- ближається до такої в базальтах. Такі відмінності в речовинному складі до- леритів та базальтів можуть бути зумовленими або їх кристалізацією з двох різних розплавів, які суттєво відрізнялись за хімічним складом, або ж з одного й того же розплаву, але в дещо різних фізико-хімічних умовах. Проаналізовані нами та іншими дослід ни- ками високотитанисті габро-долерити подібні між собою за вмістом і особливостями розпо- ділу рідкісноземельних елементів. Їм прита- манне повільне, але цілком закономірне ско- Рис. 2. Варіаційні діаграми залежності вмісту головних оксидів (мас. %) та мік- роелементів (г/т) від магнезіаль нос- ті порід у високотитанистих габро-до- леритах Fig. 2. Variation diagrams that display rela- tionships of the amount of main oxides (wt. %) and trace elements (ppm) vs. Mg- number of the high-Ti gabbro-dolerites Рис. 3. Хондрит-нормований розподіл РЗЕ в габро-долеритах Fig. 3. Chondrite-normalized distribution of REE in gabbro-dolerites 78 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2 рочення нормованого за хондритом вмісту РЗЕ від 72—56 для лантану до 9—7 для лю- тецію, наявність незначної негативної аномалії церію та позитивної — європію (рис. 3). Якщо порівняти розподіл РЗЕ в долеритах і базаль- тах Волині, то виявляється, що вміст легких та середніх РЗЕ в долеритах загалом вищий, ніж у базальтах, а важких РЗЕ — на рівні найниж- чих значень вмісту в базальтах. Отже, РЗЕ в долеритах є більш фракціонованими, ніж у базальтах. Крім того, для базальтів характерна не позитивна, а помірно негативна аномалія європію. Діаграма нормованого за хондритом роз по- ділу мікроелементів у габро-долеритах має такі особливості. Вміст найбільш некогерентних елементів становить 70—120 хондритових норм, а більш сумісних — знижується до 10 норм; на діаграмі спостерігається "плато" високих значень вміс- ту елементів від барію до фосфору, а почина- ючи від самарію відбувається стрімке скоро- чення нормованих за хондритом вмісту еле- ментів у напрямку до ітербію (рис. 4). На діаграмі виразно проявлені негативні піки вмісту торію, стронцію, в деяких пробах рубідію та позитивні — калію, фосфору, тита- ну; ніобій-танталова аномалія відсутня. Порівняння нормованого за хондритом роз- поділу мікроелементів у габро-долеритах і ба- зальтах трапової провінції Волині показує, що вміст некогерентних мікроелементів (від ба- рію до титану) у габро-долеритах більший, ніж такий в базальтах, а вміст помірно некоге- рентних елементів від тербію до ітербію швид- ко зменшується; вміст ітербію в габро-до ле- ритах майже такий, як у найбідніших на цей елемент базальтах. Ізотопний склад стронцію та неодиму. Ізо- топний склад стронцію та неодиму у високо- титанистих габро-долеритах визначений авто- рами роботи [8] для двох проб. Нами вивчено ізотопний склад неодиму ще в п’яти пробах долеритів, у трьох із них визначено також ізотопний склад стронцію, та одержано ана- логічні результати (табл. 2). Перерахована на 550 млн рр. тому величина εSr варіює від 29 до 34, а εNd — від –0,9 до –2,7 (середнє –2,1 ± 0,4). В цілому за ізо- топним складом стронцію та неодиму висо ко- титанисті долерити подібні до високотита- нистих базальтів (рис. 5). Обговорення. Головна мета цієї роботи — визначити можливі вікові і генетичні зв’язки високотитанистих долеритів, що утворюють інтрузивні тіла серед осадових порід поліської серії середнього-пізнього рифею, з ефузивами вендської (віком ~555 млн рр. [14, 18]) тра- пової формації Волині. Як показано вище, високотитанисті долерити зазвичай залягають на різних стратиграфічних рівнях поліської серії (внутрішньоформаційні тіла) і лише в по одиноких випадках зафіксовано положення тіл долеритів на межі між пісковиками по- ліської серії та теригенними відкладами бро- дівської або горбашівської світи волинсь кої се рії венду (Степанська інтрузія). Крім того, високотитанисті долерити ніде не утворюють силів серед вулканогенних порід во линської серії і, отже, прямих геологічних доказів належності їх до трапової формації немає. Так само неоднозначними є відомості про ізо топ- Рис. 4. Хондрит-нормований розподіл мікроелементів у габро-долеритах Fig. 4. Chondrite-normalized distribution of trace elements in gabbro-dolerites Л.В. ШУМЛЯНСЬКИЙ, О.Ф. КУЗЬМЕНКОВА, С.М. ЦИМБАЛ та ін. 79ISSN 0204-3548. Мінерал. журн. 2011. 33, № 2 Рис. 5. Варіації ізотопного складу стронцію та неодиму в породах трапової формації Волині: 1 — низькотитанисті базальти, 2 — високотитанисті базаль- ти, 3 — долерити Fig. 5. Variations of isotopic composition of Sr and Nd in rocks of the Volynian continental flood basalts: 1 — low-Ti basalts, 2 — high-Ti basalts, 3 — dolerites ний вік — за результатами K-Ar датування він варіює від пізньорифейського до ранньовенд- ського. Певні факти свідчать, що субвулканічні тіла габро-долеритів утворювались ще до по- чатку формування ефузивно-експлозивної товщі волинської серії [12]. Ареали розповсюдження силів високотита- нистих долеритів та максимального поширен- ня в регіоні ефузивів вендських трапів ана ло- гічні. Як відомо, вкорінення інтрузій габ ро- їдного складу завжди пов’язане з тек то - но-магматичною активізацією, обумовленою масштабною подією в мантії, і призводить до зміни геодинамічного режиму, а то і до розко- лу літосферної плити. Важко уявити собі мант ійну подію, яка б призвела до форму- вання декількох регіонально розповсюдже них силів і ніяк інакше не проявила себе. З таких міркувань сили можна вважати складовою ча- стиною пізньовендських трапів. Але за від- сутності достатньо обґрунтованих геологічних доказів такого припущення та неоднозначності геохронологічних даних доводиться застосо- вувати непрямі аргументи на користь цього, зокрема подібність петрографічного, мінера- ло гічного та геохімічного складу долеритів та базальтів. Найбільш розповсюдженим різновидом ви- сокотитанистих долеритів є олівіновий доле- рит. В той же час нижні горизонти базальтової товщі вендських трапів Волині складені низь- котитанистими олівіновими базальтами забо- ло тівської і бабинської світ, які угору за роз- різом змінюються спочатку безолівіновими низь котитанистими базальтами лучичівських верств ратнівської світи, а далі — безолі ві- новими високотитанистими базальтами яку- шівських верств ратнівської світи. Серед дос- ліджених ефузивних трапів Волині відсутні породи, які одночасно мали б високий вміст титану і олівіну. За хімічним складом породоутворювальні мі нерали базальтів трапової формації Волині та високотитанистих долеритів дуже подібні. Так, плагіоклази долеритів відповідають ос- новним плагіоклазам базальтів, а авгіти — найменш залізистим авгітам базальтів. Проте олівін долеритів є магнезіальнішим за олівін базальтів. Таким чином, долерити за складом мінералів подібніші до олівінових низькоти- танистих базальтів нижньої частини волин- Таблиця 2. Ізотопний склад стронцію та неодиму у високотитанистих габро-долеритах Table 2. Isotopic composition of Sr and Nd in high-Ti gabbro-dolerites Номер зразка Вміст, г/т 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr (0) 87Sr/86Sr (550) εSr (550) Вміст, г/т 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd (0) 143Nd/144Nd (550) εNd (550) Rb Sr Sm Nd 60/1 20,6 456,2 0,1305 0,707112±10 0,70609 29,2 6,9 31,3 0,1342 0,512313±7 0,51183 –2,0 60/130 15,6 401,0 0,1125 0,707031±7 0,70615 32,6 6,7 29,5 0,1372 0,512334±8 0,51184 –1,8 60/136 — — — — — — 6,5 25,2 0,1556 0,512445±12 0,51188 –0,9 961/267.1 — — — — — — 7,2 29,6 0,1459 0,512316±12 0,51179 –2,7 94/126 28,0 334,0 0,2426 0,708164±8 0,70626 31,6 6,7 30,0 0,1356 0,512317±7 0,51183 –2,0 BB1/3380 19,0 512,6 0,1072 0,707294 0,70645 34,3 7,8 32,5 0,1448 0,512324±5 0,51180 –2,5 C4270/553 24,2 522,5 0,1340 0,707454 0,70640 33,6 8,5 37,6 0,1362 0,512285±6 0,51179 –2,6 П р и м і т к а. Пр. 60/1, 60/130 та 94/126 проаналізовано у Природзнавчому музеї м. Стокгольм, Швеція; пр. 60/136 та 961/267.1 — в ІГМР ім. М.П. Семененка НАН України; пр. ВВ1/3380 та C4270/553 — за [8]. ГЕОХІМІЯ ТА ІЗОТОПНИЙ СКЛАД Sr І Nd В ІНТРУЗИВНИХ ТІЛАХ ВИСОКОТИТАНИСТИХ ДОЛЕРИТІВ 80 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2 ської серії, ніж до високотитанистих базальтів ратнівської світи. За петрохімічними особливостями висо ко- титанисті долерити не мають повних аналогів серед ефузивних порід волинської серії. Най- більш виразною ознакою їх є високий вміст TiO 2 , P 2 O 5 , K 2 O і некогерентних мік ро еле- ментів та порівняно низький вміст SiO 2 . При цьому магнезіальність долеритів така сама, як і базальтів трапової формації. За розподілом РЗЕ долерити теж не мають аналогів серед базальтів, відрізняючись від них значно більшою фракціонованістю РЗЕ і наявністю позитивної європієвої аномалії. Розподіл інших мікроелементів у долеритах в цілому подібний до такого в базальтах, але має деякі суттєві відмінності — майже повна від- сутність характерної для базальтів Nb-Ta ано- малії, а також наявність позитивних піків вміс ту фосфору та титану. Отже, за петро- і геохімічними особливос- тями високотитанисті долерити не мають ана- логів серед базальтів. Найближчими до них за рівнем збагачення на мікроелементи є ви со- котитанисті базальти якушівських верств рат- нівської світи. Про це свідчить також ізо топ- ний склад стронцію та неодиму в долеритах. Втім істотною відмінністю високотитанис- тих базальтів від долеритів є наявність в пер- ших піжоніту, а в других — олівіну. За багатьма ознаками (високий вміст неко- герентних елементів, низьке значення спів від- ношення CaO/Al 2 O 3 тощо) високотитанисті долерити більш диференційовані, ніж ефузи- ви трапової формації Волині. Якщо розгляда- ти ці породи як найпізніші фракціонати вихідних розплавів трапової формації, то вони укладаються в загальний тренд еволюції. У роботі [13] розглянуто походження висо- котитанистих базальтів ратнівської світи. Ви- ходячи з хімічного та ізотопного складу базальтів різних світ волинської серії було по- казано, що все їх розмаїття є, вочевидь, ре- зультатом диференціації єдиного вихідного розплаву. Поява високотитанистих базальтів обумовлена фракціонуванням парагенезису мі- нералів, до складу яких не входить титан (а також цирконій та ніобій), тобто олівіну, клі- нопіроксену, хромшпінелі та, можливо, пла- гіо клазу. У роботі [20] наведено приклад ево- люції вмісту TiO 2 у пікритах та базальтах островів Возз’єднання. Фракціонування тем- ноколірних мінералів (олівіну і клінопіроксе- ну) призводить до помірного зростання вмісту ТіО 2 у залишкових розплавах. Проте поява в парагенезисі з ними плагіоклазу зумовлює збільшення вмісту титану у залишкових роз- плавах до 4—4,5 %. Фракціонування плагіоклазу навряд чи мо- же відповідати за високий вміст титану в ви- сокотитанистих долеритах — тоді слід було б очікувати глибоких негативних аномалій європію на графіках розподілу РЗЕ. Навпаки, долерити характеризуються помітними пози- тивними аномаліями європію. Вони мають певний надлишок плагіоклазу у порівнянні зі складом розплаву, з якого кристалізувались. Отже, за геохімічними та ізотопно-гео хі- мічними ознаками високотитанисті долерити можуть являти собою найпізніші продукти диференціації вихідних для трапової формації Волині розплавів. Загальними рисами еволюції ефузивних основних порід Волині є збіль- шення вмісту некогерентних мікроелементів і зменшення — когерентних, а також підви- щення ступеня фракціонування РЗЕ. На від- міну від найпізніших високотитанистих ба- заль тів якушівських верств ратнівської світи високотитанисті долерити сублужного ряду містять у своєму складі олівін. Таку відмін- ність можна пояснити іншими умовами крис- талізації долеритів — за повільної кристалі- зації на субвулканічних рівнях утворювався олі він замість піжоніту, присутнього в ба- зальтах. Втім існує й інша інтерпретація положення високотитанистих долеритів у загальній схемі еволюції трапової формації Волині [12, 8, 5]. Згідно з цією моделлю, високотитанисті доле- рити є найпершими продуктами плавлення деплетованого [12] або збагаченого [8, 5] гра- натового лерцоліту. Ця модель задовільно по- яснює наявність уламків долеритів у конгло- мератах горбашівської світи (якщо ці уламки дійсно належать силам долеритів), під ви ще- ний вміст несумісних (Ti, Zr, РЗЕ) еле ментів, значну фракціонованість РЗЕ в долеритах, а також мінеральний склад цих порід (у першу чергу, присутність високомагнезіальних оліві- ну, ільменіту та хромшпінелі, в тому числі хромітів алмазної асоціації). У згаданих пуб- лікаціях високий вміст мікроелементів у доле- ритах пояснюється низьким (перші відсотки) ступенем парціального плавлення лерцоліту, а значна фракціонованність РЗЕ — наявністю гранату у реститі. Л.В. ШУМЛЯНСЬКИЙ, О.Ф. КУЗЬМЕНКОВА, С.М. ЦИМБАЛ та ін. 81ISSN 0204-3548. Мінерал. журн. 2011. 33, № 2 ГЕОХІМІЯ ТА ІЗОТОПНИЙ СКЛАД Sr І Nd В ІНТРУЗИВНИХ ТІЛАХ ВИСОКОТИТАНИСТИХ ДОЛЕРИТІВ Висновки. 1. Геологічне положення та наявні відомості щодо значень ізотопного K-Ar віку високотитанистих долеритів не дозволяють стверджувати, що вони споріднені з ефузив- ними породами вендської трапової формації Волині. 2. За мінеральним складом високотитанисті олівінові долерити істотно подібні до базальтів волинської серії. 3. За хімічним складом високотитанисті до- лерити належать до основних порід сублуж- ного ряду. За геохімічними характеристиками подібні до високотитанистих базальтів горіш- ніх у траповому розрізі якушівських верств ратнівської світи. 4. За ізотопним складом стронцію та неоди- му високотитанисті долерити подібні до висо- котитанистих базальтів якушівських верств ратнівської світи. Роботу виконано за підтримки спільного про- екту, фінансованого Державними фондами фун- даментальних досліджень України та Білорусі. 1. Венд Украины / В.А. Великанов, Е.А. Асеева, М.А. Фе- донкин. — Киев : Наук. думка, 1983. — 164 с. 2. Геохронология СССР. Т. 1 / М.А. Гаррис, Б.М. Кел- лер, Д.В. Постников и др. — Л. : Недра, 1973. — С. 111—125. 3. Докембрий Русской платформы и ее складчатого об- рамления : Объясн. зап. к геол. карте со снятыми фанерозойскими отложениями. — 1 : 5 000 000. — Л. : ВСЕГЕИ, 1974. — 134 с. 4. История развития и минерагения чехла Русской плат формы / Под ред. Ю.Г. Старицкого — Л. : Нед- ра, 1981. — 224 с. 5. Кузьменкова О.Ф. Геохимия трапповой формации вен да Беларуси : Автореф. дис. … канд. геол.-ми- нерал. наук. — Минск, 2009. — 22 с. 6. Кузьменкова О.Ф., Котляров В.А. Клинопироксен гипабиссальных долеритов венда Домачевского бло ка Луковско-Ратновского горста как индикатор глубины кристаллизации // Літасфера. — 2006. — 25, № 2. — С. 135—138. 7. Мельничук В.Г. Еволюційна модель ранньовендсь- кого трапового магматизму у південно-західній частині Східно-Європейської платформи // Геол. журн. — 2010. — № 1. — С. 77—85. 8. Носова А.А., Кузьменкова О.Ф., Веретенников Н.В. и др. Неопротерозойская Волыно-Брестская магма- тическая провинция на западе Восточно-Евро пей- с кого кратона : особенности внутриплитного маг- матизма в области древней шовной зоны // Петро- логия. — 2008. — 16, № 2. — С. 115—147. 9. Савченко Н.А. Этапы развития вулканических яв- лений в Припятском вале и западном склоне Ук- раинского щита // Изв. АН СССР. Сер. геол. — 1969. — № 7. — С. 17—26. 10. Семененко М.П., Савченко М.А., Клушин В.І. При- п’ятський вал (глибинна структура, магматизм та металоносність). — К. : Наук. думка, 1976. — 179 с. 11. Ушакова З.Г. Рифейские и вендские магматичес- кие формации осадочного чехла Восточно-Ев ро- пейской платформы. Т. 2. Геология, петрология и металлогения кристаллических образований Вос- точно-Европейской платформы. — М. : Недра, 1976. — С. 16—20. 12. Цымбал С.Н., Самборская И.А. Субщелочные габ- бро-диабазы верхнего рифея севера Волыно-По- дольской плиты // Геохимия, петрология, мине- ралогия и генезис щелочных пород : Материалы Всерос. совещ. (18—23 сент. 2006). — Миасс : ИМин УрО РАН, 2006. — С. 276—278. 13. Шумлянський Л.В. Геохімічні особливості та гене- зис базальтів ратненської світи вендської трапової формації Волині // Мінерал. журн. — 2008. — 30, № 1. — С. 48—65. 14. Шумлянський Л.В., Андреассон П.Г., Деревська К.І. Вік формування базальтів волинської трапової фор мації за попередніми результатами дослід- ження цирконів іон-іонним мікрозондовим мето- дом // Геохімія та рудоутворення. — 2006. — № 24. — С. 21—29. 15. Шумлянський Л.В., Деревська К.І. Особливості хі- мічного складу головних породоутворюючих мі- нералів базальтів та долеритів вендських трапів Волині // Мінерал. зб. — 2004. — № 54, вип. 1. — С. 48—63. 16. Шумлянський Л.В., Цимбал С.М. Про характер вто- ринних змін вулканогенних порід трапової фор- мації Волині // Наук. пр. Ін-ту фундам. дослід- жень. — 2006. — Вип. 10. — С. 56—65. 17. Bakun-Czubarow N., Bia owolska A., Fedoryshyn Y. Neoproterozoic flood basalts of Zabolottya and Babino beds of the volcanogenic Volynian Series and Polesie Series dolerites in the western margin of the East European Craton // Acta Geol. Polonica. — 2002. — 52, No 4. — P. 481—496. 18. Compston W., Sambridge M.S., Reinfrank R.F. et al. Numerical ages of volcanics and the earliest faunal zone within the Late Precambrian of East Poland // J. Geol. Soc. London. — 1995. — 152. — P. 599—611. 19. Krzeminska E. The Late Neoproterozoic flood basalts of Eastern Poland // Мідь Волині : Наук. пр. Ін-ту фундам. досліджень. — К. : Логос, 2006. — С. 159— 170. 20. Prytulak J., Elliot T. TiO 2 enrichment in ocean island basalts // Earth and Planet. Sci. Lett. — 2007. — 263. — P. 388—403. 21. Shumlyanskyy L., Storey C.D., Hawkesworth C.J. 207Pb/206Pb age and Hf isotope composition of detrital zircons from the Polissya Series metasediments, wes- tern part of Baltica and their possible sources // Ro- dinia : supercontinents, superplumes and Scotland (Edin burgh, 6—13 Sept. 2009) : Programme and abstracts. — P. 72. Надійшла 21.12.2010 82 ISSN 0204-3548. Mineral. Journ. (Ukraine). 2011. 33, No 2 общий тренд эволюции. Согласно другой модели, вы- сокотитанистые долериты представляют собой самые первые продукты плавления гранатового лерцолита. L.V. Shumlyanskyy, O.F. Kuzmenkova, S.M. Tsymbal, V.G. Melnychuk, I.V. Tarasko GEOCHEMISTRY AND Sr-Nd ISOTOPE COMPOSITION OF INTRUSIVE BODIES OF HIGH-Ti DOLERITES OF VOLYN There is a large number of subvolcanic bodies of high-Ti dolerites that are widely distributed in the Volyn region within the thick sequence of the terrigenous sediments that belong to the Polissya Series. There are more than 10 individual bodies are known. Each of these appears as sheet-like intrusion exceeding 100 km2. Most of the intrusions belong to intraformational type, i. e. occur entirely among Polissya Series sediments while in a single case interformational body was revealed between rocks of the Polissya and Volyn Series. Age of these rocks is poorly known. Intrusive bodies are weakly differentiated and in general composed by gabbro-dolerites that nearby contacts turn into glassy basalts while in the central parts of the thick bodies pegmatitic gabbro locally occur. Main rock- forming minerals include plagioclase (An 67 Ab 31 Or 2 — An 63 Or 35 Or 2 ), augite (En 41 Fs 16 Wo 43 — En 31 Fs 25 Wo 44 ), olivine (Fa 37—42 ), ilmenite and Ti-magnetite. Gabbro- dolerite belongs to high-Ti rocks (amount of TiO 2 usually exceeds 2.5 wt. %). These rocks are enriched in K 2 O, P 2 O 5 and Sr. REE are highly fractionated compared to the continental flood basalts of the Volynian province. Moreover, they display moderate positive Eu anomaly, in contrast to basalts that commonly reveal negative Eu anomaly. In whole, gabbro-dolerites are enriched in incompatible trace elements. At chondrite-normalized spidergram gabbro-dolerites display deep troughs in Th and Sr concentrations and positive spikes of K, P and Ti; Nb-Ta anomaly is absent. Calculated back to 550 Ma εSr value varies from 29 to 34 while εNd from –0.9 to –2.7 (average is –2.1 ± 0.4). With respect to these parameters high-Ti dolerites are very close to high-Ti basalts of the Volynian flood basalt province. Whoever, accordingly to their composition high-Ti dolerites do not have direct counterparts among Volynian flood basalts. Closest ana- logues are high-Ti basalts of the Yakushivsky horizon of the Ratne suite. However, important difference is revealed by presence of pigeonite in basalts and olivine in dolerites. In general, high-Ti dolerites are the most differentiated rocks of the Volynian flood basalt province. Being con si- dered as latest differentiates of the initial melts these confine to the general pattern of evolution of the Volynian flood basalt province. Accordingly to another model high- Ti dolerites can be considered as very first low-degree partial melts of the garnet lherzolite. Л.В. Шумлянский, О.Ф. Кузьменкова, С.Н. Цымбал, В.Г. Мельничук, И.В. Тараско ГЕОХИМИЯ И ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ Sr И Nd В ИНТРУЗИВНЫХ ТЕЛАХ ВЫСОКОТИТАНИСТЫХ ДОЛЕРИТОВ ВОЛЫНИ Субвулканические тела высокотитанистых долеритов широко распространены на Волыни в мощной толще терригенных отложений полесской серии. Известно более 10 участков развития интрузивных тел долери- тов, каждый из которых — силоподобное тело площа- дью до сотен квадратных километров. Большинство тел принадлежит к внутриформационным образова- ниям, но в одиночных случаях зафиксировано залега- ние интрузива между отложениями полесской и во- лынской серий. Возраст этих пород надежно не опре- делен. Интрузивные тела слабодифференцированные. В целом они сложены мезократовыми габбро-доле- ритами, которые в приконтактовых участках тел пе- реходят в витрофировые базальты, а в центральных зонах иногда наблюдаются пегматоидные габбро. Главные породообразующие минералы — плагиоклаз (An 67 Ab 31 Or 2 — An 63 Or 35 Or 2 ), авгит (En 41 Fs 16 Wo 43 — En 31 Fs 25 Wo 44 ), оливин (Fa 37—42 ), ильменит и титано- магнетит. Габбро-долериты принадлежат к высокоти- танистым (содержание ТiО 2 обычно превышает 2,5 %) породам. Кроме того, они обогащены K 2 O, Р 2 О 5 и Sr. Распределение РЗЭ значительно фракционирован- ное по сравнению с базальтами трапповой формации Волыни. Кроме того, долериты характеризуются не- значительной позитивной европиевой аномалией, в отличие от базальтов, которым обычно присуща не- гативная аномалия. В целом габбро-долериты обо га- щены некогерентными элементами. На хондрит-нор- мированной спайдерграмме микроэлементного сос- тава четко проявлены негативные пики содержания тория и стронция, позитивные — калия, фосфора и титана; ниобий-танталовая аномалия отсутствует. Пе- ресчитанная на 550 млн лет тому назад величина εSr варьирует от 29 до 34, а εNd — от –0,9 до –2,7 (сред- нее –2,1 ± 0,4). В целом по изотопному составу строн- ция и неодима высокотитанистые долериты отвечают высокотитанистым базальтам трапповой фор мации Волыни. По своему вещественному составу высоко- титанистые долериты не имеют аналогов среди ба- зальтов. Наиболее близки к ним высокотитанистые базальты якушевских слоев ратнивской свиты. Суще- ственным отличием высокотитанистых базальтов от долеритов является наличие в первых пижонита, а во вторых — оливина. Высокотитанистые долериты бо- лее дифференцированные, чем эффузивы трапповой формации Волыни. Если рассматривать эти породы как наиболее поздние фракционаты исходных рас- плавов трапповой формации, то они укладываются в Л.В. ШУМЛЯНСЬКИЙ, О.Ф. КУЗЬМЕНКОВА, С.М. ЦИМБАЛ та ін.

Геохімія та ізотопний склад Sr і Nd в інтрузивних тілах високотитанистих долеритів Волині

Institution

Ähnliche Einträge