PETROLOGICAL AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF ALKALINE ROCKS IN THE NORTH-WESTERN REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD
The data of chemical composition and content of trace elements in alkaline-ultrabasic rocks of the northwestern region of the Ukrainian Shield are summarized. The occurrences of alkaline rocks of this composition were discovered as results of drilling in four areas (Horodnytska, Hlumchanska, Bolyark...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/307302 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Geological journal |
Institution
Geological journal| _version_ | 1856543348907573248 |
|---|---|
| author | Цимбал, О.Ю. Дубина, О.В. Кривдік, С.Г. |
| author_facet | Цимбал, О.Ю. Дубина, О.В. Кривдік, С.Г. |
| author_sort | Цимбал, О.Ю. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-07-01T05:57:01Z |
| description | The data of chemical composition and content of trace elements in alkaline-ultrabasic rocks of the northwestern region of the Ukrainian Shield are summarized. The occurrences of alkaline rocks of this composition were discovered as results of drilling in four areas (Horodnytska, Hlumchanska, Bolyarkivska, and Hubkivska). They are presented by small hypabyssal intrusions, stem- and dike-like bodies. The rocks are represented by the jacupirangite-melteigite series, which belong to high-Mg (Mg# 0.7–0.8) varieties. Less common are alkaline and subalkaline gabbroids found in thin apophyses and veins near alkaline-ultrabasic bodies. It is assumed that these gabbroids were formed as a result of crust material contamination of the primary alkaline-ultrabasic melts. The alkaline-ultrabasic rocks of all occurrences have high Cr (233–2737 ppm) and Ni (95–1022 ppm), but are unusually depleted in incompatible elements (Nb, Ta, Zr, Hf, REE, Y), with moderate Ba and Sr. Their geochemical features sharply differ from similar rocks, carbonatite and alkaline complexes known as in the Ukrainian Shield and other regions of the world. Despite the primitive composition of alkaline-ultrabasic rocks and anomalous REE depletion, their chondrite-normalized patterns have negative slopes and are similar to differentiated rocks with a prevailing of LREE (La/Yb = 6–16). The petrogenesis of such primitive and trace-element depleted alkaline-ultrabasic rocks is enigmatic. We suppose that these unusual geochemical features are the result of primary melt(s) generation from mantle source and their evolution by a similar way. For the alkaline rocks of the Horodnytska and Hlumchanska intrusions, and possibly the Hubkivska occurrence, the primary melts arose through partial melting of garnet (with amphibole?) peridotites. At the same time, the primary melt for the Bolyarkivska intrusion was generated by partial melting of spinel peridotite, probably in a shallower environment. The anomalous depletion at HFSE and REE can be considered as the result of specific conditions of partial melting of depleted mantle source at low temperature and pressure, when refractory minerals concentrating these elements (rutile, amphibole) remained in the restite, or due to early crystallization and fractionation of concentrating minerals (perovskite, apatite). |
| first_indexed | 2025-07-17T10:52:26Z |
| format | Article |
| id | mcm-mathkpnueduua-article-307302 |
| institution | Geological journal |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-17T10:52:26Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | mcm-mathkpnueduua-article-3073022024-07-01T05:57:01Z PETROLOGICAL AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF ALKALINE ROCKS IN THE NORTH-WESTERN REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD ПЕТРОЛОГІЧНІ ТА ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЛУЖНИХ ПОРІД ПІВНІЧНО-ЗАХІДНОГО РАЙОНУ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА Цимбал, О.Ю. Дубина, О.В. Кривдік, С.Г. лужно-ультраосновні породи лужні габроїди деплетація HFSE REE північно-західний район Українського щита alkaline-ultrabasic rocks alkaline gabbroids depletion HFSE REE northwestern region of the Ukrainian Shield The data of chemical composition and content of trace elements in alkaline-ultrabasic rocks of the northwestern region of the Ukrainian Shield are summarized. The occurrences of alkaline rocks of this composition were discovered as results of drilling in four areas (Horodnytska, Hlumchanska, Bolyarkivska, and Hubkivska). They are presented by small hypabyssal intrusions, stem- and dike-like bodies. The rocks are represented by the jacupirangite-melteigite series, which belong to high-Mg (Mg# 0.7–0.8) varieties. Less common are alkaline and subalkaline gabbroids found in thin apophyses and veins near alkaline-ultrabasic bodies. It is assumed that these gabbroids were formed as a result of crust material contamination of the primary alkaline-ultrabasic melts. The alkaline-ultrabasic rocks of all occurrences have high Cr (233–2737 ppm) and Ni (95–1022 ppm), but are unusually depleted in incompatible elements (Nb, Ta, Zr, Hf, REE, Y), with moderate Ba and Sr. Their geochemical features sharply differ from similar rocks, carbonatite and alkaline complexes known as in the Ukrainian Shield and other regions of the world. Despite the primitive composition of alkaline-ultrabasic rocks and anomalous REE depletion, their chondrite-normalized patterns have negative slopes and are similar to differentiated rocks with a prevailing of LREE (La/Yb = 6–16). The petrogenesis of such primitive and trace-element depleted alkaline-ultrabasic rocks is enigmatic. We suppose that these unusual geochemical features are the result of primary melt(s) generation from mantle source and their evolution by a similar way. For the alkaline rocks of the Horodnytska and Hlumchanska intrusions, and possibly the Hubkivska occurrence, the primary melts arose through partial melting of garnet (with amphibole?) peridotites. At the same time, the primary melt for the Bolyarkivska intrusion was generated by partial melting of spinel peridotite, probably in a shallower environment. The anomalous depletion at HFSE and REE can be considered as the result of specific conditions of partial melting of depleted mantle source at low temperature and pressure, when refractory minerals concentrating these elements (rutile, amphibole) remained in the restite, or due to early crystallization and fractionation of concentrating minerals (perovskite, apatite). Узагальнено дані про хімічний склад та вміст елементів-домішок у лужно-ультраосновних породах північно-західного району Українського щита. Породи такого складу виявлено за результатами бурових робіт на чотирьох ділянках (Городницька, Глумчанська, Болярківська, Губківська). Вони утворюють невеликі гіпабісальні інтрузії, штоко- та дайкоподібні тіла. Породи представлені якупірангіт-мельтейгітовою серією, всі різновиди яких кристалізувалися із високомагнезіальних (Mg# 0,7–0,8) первинних розплавів. Менш розповсюдженими є лужні та сублужні габроїди, виявлені у тонких апофізах і прожилках відокремлених від дайок лужно-ультраосновних порід. Припускається, що ці габроїди утворилися в процесі контамінації мантійних лужно-ультраосновних розплавів коровим матеріалом. Лужно-ультраосновні породи всіх проявів мають високий вміст Cr (233–2737 ppm) i Ni (95–1022 ppm), але незвично деплетовані несумісними елементами-домішками (Nb, Ta, Zr, Hf, REE, Y) за помірного Вa і Sr. За геохімічними особливостями вони відмінні від однотипних порід як відомих карбонатитових та лужних комплексів Українського щита, так і світу. Незважаючи на примітивний склад лужно-ультраосновних порід та аномальну збідненість RЕЕ, хондритнормовані спектри останніх подібні до таких у диференційованих породах (з переважанням LREE). Петрогенезис таких примітивних лужно-ультраосновних порід трактується неоднозначно, проте вони є поки що унікальними, відмінними від однотипних порід інших регіонів. Геохімічні особливості порід свідчать про виплавку первинних розплавів(у) із мантійних порід схожого складу та їхню еволюцію за подібним механізмом. Для лужних порід Городницької і Глумчанської інтрузій та, можливо, Губківської ділянки генерація первинних розплавів відбувалась за парціального плавлення гранатових (амфіболвмісних?) перидотитів. Первинний розплав для Болярківської інтрузії зароджувався за часткового плавлення шпінелевого перидотиту, ймовірно у менш глибинних обстановках. Аномальна деплетованість на HFSE і REE розглядається як результат специфічних умов зародження первинних розплавів за понижених температур і тиску, коли у реститі залишалися тугоплавкі мінерали-концентратори цих елементів (рутил, амфібол), або через ранню кристалізацію і фракціонування мінералів-концентраторів (перовськіт, апатит). Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine 2024-06-26 Article Article application/pdf http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/307302 10.30836/igs.1025-6814.2024.2.307302 Geologìčnij žurnal (Geological Journal); No. 2 (2024); 35-62 Геологический журнал; № 2 (2024); 35-62 Геологічний журнал; № 2 (2024); 35-62 2522-4107 1025-6814 uk http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/307302/298893 Авторське право (c) 2024 O.Yu. Tsymbal, O.V. Dubyna, S.G. Kryvdik https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| spellingShingle | alkaline-ultrabasic rocks alkaline gabbroids depletion HFSE REE northwestern region of the Ukrainian Shield Цимбал, О.Ю. Дубина, О.В. Кривдік, С.Г. PETROLOGICAL AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF ALKALINE ROCKS IN THE NORTH-WESTERN REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title | PETROLOGICAL AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF ALKALINE ROCKS IN THE NORTH-WESTERN REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_alt | ПЕТРОЛОГІЧНІ ТА ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ЛУЖНИХ ПОРІД ПІВНІЧНО-ЗАХІДНОГО РАЙОНУ УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА |
| title_full | PETROLOGICAL AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF ALKALINE ROCKS IN THE NORTH-WESTERN REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_fullStr | PETROLOGICAL AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF ALKALINE ROCKS IN THE NORTH-WESTERN REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_full_unstemmed | PETROLOGICAL AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF ALKALINE ROCKS IN THE NORTH-WESTERN REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_short | PETROLOGICAL AND GEOCHEMICAL PECULIARITIES OF ALKALINE ROCKS IN THE NORTH-WESTERN REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_sort | petrological and geochemical peculiarities of alkaline rocks in the north-western region of the ukrainian shield |
| topic | alkaline-ultrabasic rocks alkaline gabbroids depletion HFSE REE northwestern region of the Ukrainian Shield |
| topic_facet | лужно-ультраосновні породи лужні габроїди деплетація HFSE REE північно-західний район Українського щита alkaline-ultrabasic rocks alkaline gabbroids depletion HFSE REE northwestern region of the Ukrainian Shield |
| url | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/307302 |
| work_keys_str_mv | AT cimbaloû petrologicalandgeochemicalpeculiaritiesofalkalinerocksinthenorthwesternregionoftheukrainianshield AT dubinaov petrologicalandgeochemicalpeculiaritiesofalkalinerocksinthenorthwesternregionoftheukrainianshield AT krivdíksg petrologicalandgeochemicalpeculiaritiesofalkalinerocksinthenorthwesternregionoftheukrainianshield AT cimbaloû petrologíčnítageohímíčníosoblivostílužnihporídpívníčnozahídnogorajonuukraínsʹkogoŝita AT dubinaov petrologíčnítageohímíčníosoblivostílužnihporídpívníčnozahídnogorajonuukraínsʹkogoŝita AT krivdíksg petrologíčnítageohímíčníosoblivostílužnihporídpívníčnozahídnogorajonuukraínsʹkogoŝita |