Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области
Стаття присвячена встановленню умов гранітоутворення в археї. Показано, що поява найбільш глибинних ультраосновних розплавів, що утворюють коматиїти кінкської серії, близька за часом до формування дніпропетровських і сурських гранітоїдів — 3,11—2,95 млрд років тому. Запропоновано схему дворівневої к...
Saved in:
| Published in: | Геофизический журнал |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
2014
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100343 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области / О.В. Усенко // Геофизический журнал. — 2014. — Т. 36, № 2. — С. 57-74. — Бібліогр.: 28 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859655303084113920 |
|---|---|
| author | Усенко, О.В. |
| author_facet | Усенко, О.В. |
| citation_txt | Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области / О.В. Усенко // Геофизический журнал. — 2014. — Т. 36, № 2. — С. 57-74. — Бібліогр.: 28 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Геофизический журнал |
| description | Стаття присвячена встановленню умов гранітоутворення в археї. Показано, що поява найбільш глибинних ультраосновних розплавів, що утворюють коматиїти кінкської серії, близька за часом до формування дніпропетровських і сурських гранітоїдів — 3,11—2,95 млрд років тому. Запропоновано схему дворівневої кристалізаційної диференціації. Під час утворення гранітоїдів істотну роль відігравали флюїди. До часу 2,8 млрд років мантійні розплави збагачувалися водним флюїдом, що містив хлор. Після цього часу окисний потенціал глибинного флюїду знижувався, підвищувалась активність калію. Змінювався хімічний і мінеральний склад гранітів.
The paper focuses on revealing conditions of granite formation in the Archean. It has been shown that appearance of the deepest ultrabasic melts, producing comatiites of the konka series is temporarily close to formation of dnipropetrovsk and sura granitoids — 3,11—2,95 Ga ago. A scheme of two-level crystallizing differentiation has been proposed. During granitoids formation considerable role was played by metasomatizing fluids. Up to 2,8 Ga mantle melts were enriched by chlorine-containing water fluid. After 2,8 Ga oxidation potential of deep fluid decreases, while potassium activity increases. Chemical and mineral composition of granites changes.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:39:21Z |
| format | Article |
| fulltext |
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 57
Введение. Архейские гранит-зеленокаменные области (ГЗО) сходного строения и состава
присутствуют на всех докембрийских щитах мира. Несмотря на территориальную разобщен-
ность, архейские ГЗО отличаются сходством строения. От 50 до 70 % площади занимают грани-
тогнейсовые комплексы, остальную — породы преимущественно базитового состава, слагающие
зеленокаменные структуры (ЗКС). Зеленокаменные структуры, сложенные основными и ультра-
основными породами, «опоясывают» гранитогнейсовые купола (рис. 1). Вулканогенно-осадочные
породы ЗКС образуют стратифицированную толщу. В архейских ЗКС широко представлены
коматииты — вулканогенные породы ультраосновного состава, в которых содержание MgО
достигает 40 %. Гранитогнейсовые купола сложены в разной степени метаморфизованными
породами габбро-тоналит-трондьемитовой ассоциации.
Проблема докембрийского гранитообразования является одной из тем, связанных с вопро-
сами ранней истории Земли, происхождения мантии и континентальной коры. Ее актуальность
вызвана неоднозначностью трактовок многих аспектов формирования архейских ГЗО в целом
и теории гранитообразования в частности. С 70-х годов прошлого века существуют противо-
речия между классическими представлениями, трактующими генезис гранитов с позиций
дифференциации ювенильной магмы, и гипотезами ее корово-анатектического, палингенно-
метасоматического происхождения. Отражением этого является замещение термина «грани-
тообразование» термином «гранитизация», под которым понимается метасоматический про-
цесс, сопровождающийся привносом щелочей, кремнекислоты и выносом магния, кальция и
железа. В результате твердая порода без расплавления и последующей кристаллизации магмы
становится по составу и структуре более похожей на гранит, чем в первоначальном состоянии.
Гранитизация обычно перерастает в палингенное магмообразование, когда породы плавятся под
воздействием фильтрующегося потока летучих, которые предварительно их гранитизировали
[Голубев, 1981]. Предполагается, что поток флюидов развивается по зоне глубинного «транс-
формного» разлома, либо сначала образуется обширный очаг плавления под корой, от которого
затем отделяются флюиды. В обоих случаях поток флюидов обусловливает изменение состава
верхней части коры, прогрев (во втором случае и кондуктивный), а затем плавление.
Глубинные процессы докембрия отличались от протерозойских и фанерозойских. В настоя-
щее время установлены многие параметры докембрийского гранитообразования. Так, темпера-
туры гомогенизации газово-жидких включений минералов тоналитов достигают 1000—1200 °С,
что свидетельствует о еще более высоких температурах расплавов, из которых они образованы.
УДК 550.372
Условия формирования гранитоидов
Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области
© О. В. Усенко, 2014
Институт геофизики НАН Украины, Киев, Украина
Поступила 18 мая 2012 г.
Представлено членом редколлегии Р. И. Кутасом
Стаття присвячена встановленню умов гранітоутворення в археї. Показано, що поява най-
більш глибинних ультраосновних розплавів, що утворюють коматиїти кінкської серії, близька
за часом до формування дніпропетровських і сурських гранітоїдів — 3,11—2,95 млрд років
тому. Запропоновано схему дворівневої кристалізаційної диференціації. Під час утворення
гранітоїдів істотну роль відігравали флюїди. До часу 2,8 млрд років мантійні розплави збага-
чувалися водним флюїдом, що містив хлор. Після цього часу окисний потенціал глибинного
флюїду знижувався, підвищувалась активність калію. Змінювався хімічний і мінеральний
склад гранітів.
Ключові слова: гранітоутворення, кристалізаційна диференціація, метасоматичні замі-
щення, докембрій, флюїд.
О. В. УСЕНКО
58 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
Рис. 1. Схема строения Среднеприднепровского мегаблока и окаймляющих его шовных зон, по работе [Геолого-
геофизическая…, 2006]: 1 — ЗКС, 2 — гранитогнейсовые купола, 3 — железистые породы, 4 — токовские и мокромо-
сковские микроклиновые граниты, 5 — комплексы метамофических пород Западно-Ингульской полосы, 6 — магнитные
аномалии, вызванные железистыми породами, 7 — глубинные разломы, 8 — тектонические разрывы с телами диабазов,
9 — оси антиклинальных структур, 10 — замыкание антиклинальной складки и направление ее погружения, 11 — оси
синклинальных структур, 12 — замыкание синклинальной складки и направление ее оси. Цифры в кружках — грани-
тогнейсовые купола и валы (1 — Омельникский, 2 — Кременчугский, 3 — Ингулецкий, 4 — Зеленовский, 5 — Редутский,
6 — Пятихатский, 7 — Демуринский, 8 — Саксаганский, 9 — Южный, 10 — Криничанский, 11 — Запорожское поднятие,
12 — Камышевахский); гранитоидные массивы (13 — Токовский, 14 — Мокромосковский); синклинальные структуры
(15 — Галещинская, 16 — Горишнеплавинская, 17 — Желтореченская, 18 — Анновская, 19 — Криворожская, 20 — Ши-
роковская); ЗКС Среднеприднепровского мегаблока (21 — Верховцевская, 22 — Чертомлыкская, 23 — Сурская, 24 —
Конкская, 25 —Белозерская); основные разломы (26 — Криворожско-Кременчугский, 27 — Орехово-Павлоградский,
28 — Девладовский).
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 59
Предлагаемое на сегодняшний день объяснение — существование в архее более высокого гео-
термического градиента, чем в фанерозое. «При высоком геотермическом градиенте в породах
гранулитовой фации плавление может начинаться при температуре около 1200 °С на глубине
10—20 км. Это будут близликвидусные условия для тоналит-трондьемитовых магм...» [Шинкарев,
Иванников, 1983, с. 163]. Это утверждение включает сразу несколько противоречий:
1) при геотермическом градиенте, обеспечивающем температуру 1200°С на глубине 10—
20 км, невозможно существование твердой коры вплоть до поверхности;
2) температура плавления безводного гранулита на глубине 20—40 км составляет около
1050 °С. Температуры расплавов еще выше, поэтому палингенное плавление не может являть-
ся объяснением их появления;
3) температуры гранулитового метаморфизма архейских эндербитов (возраст 3,36 млрд лет
[Геохронология…, 2005]) Новопавловского участка Орехово-Павлоградской шовной зоны по
разным оценкам составляют от 750 до 800—890 °С, давление — около 0,48 ГПа [Петрологія…,
2011], что соответствует глубине около 15 км. Это существенно ниже температур плавления
пород гранулитовой фации.
В работе [Усенко, 2008] установлены следующие отличия между глубинными процессами в
фанерозое и архее:
длительность процесса активизации в целом;
отсутствие в архее инициального плавления на глубине 250—480 км, астеносфера в этом
интервале глубин существует изначально;
длительность формирования коматиитовой формации и существования очага плавления
с кровлей на глубине 50 км;
высокий окислительный потенциал и кислая среда при дифференциации расплавов на
всех уровнях.
Архей — время вынесения избытка кислорода (в виде оксидов — Н2О, СО2, FeО), а также
кремнезема, глинозема и кальция, галогенов (преимущественно хлора) и щелочей (преимуще-
ственно натрия) из мантии на поверхность.
Процессы, рассматриваемые в статье, происходят после формирования первичной коры,
первоначальная мощность которой может приравниваться океанической. Она появляется зна-
чительно ранее интрузивных пород новопавловского комплекса (до 3,65 млрд лет). По оценке
Р. Я. Белевцева, Р. И. Кутаса — 4,0—3,8 млрд лет назад [Белевцев, 2008; Кутас, 2008]. Со времени
3,8 млрд лет образуются первичные ЗКС (по Гликсону [Геохимия…, 1987]). На Украинском щите
их представителями являются остатки аульской серии, сохранившиеся на Среднеприднепров-
ском мегаблоке в виде славгородской и базавлукской толщ.
Согласно работе [Пономаренко и др., 2008], со времени 3,5 млрд лет назад на уже сформи-
рованном континентальном основании начинают формироваться ЗКС. Постепенно мощность
коры возрастает как за счет накопления вулканогенно-осадочной толщи сверху, так и за счет
кристаллизации снизу. Ко времени формирования шевченковских гранитов (2,8 млрд лет) по-
роды новопавловского комплекса находятся на глубине около 15—20 км. К началу формирования
конкской серии мощность коры определяется давлением, при котором устойчив плагиоклаз.
То, что первичная кора имеет состав, соответствующий габбро-тоналиту, тоналиту либо плагио-
граниту, считается общепризнанным мнением [Щербаков, 2005, Белевцев, 2008]. Плагиоклаз-
содержащая кора может кристаллизоваться при падении температуры до 600 °С при 0,6 ГПа
(на 20 км) и до 700—1000 °С (по разным оценкам ее возможного состава и количества флюида)
при 1,3 ГПа. Кристаллизация начинается с поверхности и сопровождается выделением флюида
(воды, рассола) — формированием океана [Белевцев, 2008]. Тогда мощность коры к началу рас-
сматриваемого процесса определяется полем устойчивости плагиоклаза и по разным оценкам
может изменяться от 35 (1,2 ГПа [Walter, 2005]) до 45 км (1,5 ГПа [Wyllie, 1977; Takahashi, 1986])
в зависимости от состава расплава и сопутствующего флюида.
По мнению Р. И. Кутаса, в период 3,5—2,8 млрд лет назад мощность литосферы стабильных
блоков составляла 150—190 км, а в активных регионах — 60—80 км [Кутас, 2008]. Согласно ис-
следованиям условий формирования пород ЗКС Среднеприднепровского мегаблока, мощность
литосферы могла изменяться во времени в близких пределах и определялась протеканием глу-
бинного процесса [Усенко, 2008].
Подтверждением относительно ранней кристаллизации мантии (ее участков) может служить
О. В. УСЕНКО
60 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
архейский возраст ~3 млрд лет, установленный для эклогитовых ксенолитов трубки Робертс
Виктор. Включения сульфидов в алмазах из эклогитов трубок Корифонтейн, Кимберли и Орапа
также образованы ~3 млрд лет назад [Shirey еt al., 2001].
Временные соотношения между ЗКС и гранитными куполами. Формирование ЗКС на Укра-
инском щите начинается не позднее 3,35 млрд лет назад и продолжается до 2,8 млрд лет (табл. 1).
Достоверно установленный для Среднеприднепровского мегаблока (СПБ) возраст формирования
ЗКС — 3,2 млрд лет [Геохронология…, 2005], хотя упоминается и возраст 3,37 млрд лет [Щербак и
др., 2003]. Рассмотрение структурного рисунка Украинского щита позволяет утверждать, что ГЗО
располагалась не только на Среднеприднепровском мегаблоке, но и в западной части Приазов-
ского мегаблока, а также восточной Ингульского. Относительно архейского осадконакопления
в Криворожско-Кременчугской и Орехово-Павлоградской шовных зонах единого мнения нет.
Предполагается, что в Криворожско-Кременчугской зоне конкская серия не накапливалась, а в
Орехово-Павлоградской, как в Конкско-Белозерской структуре, был представлен весь разрез.
Самые древние породы Украинского щита относятся к новопавловскому комплексу. Возраст
пород ЗКС Западного Приазовья — 3,35 млрд лет [Геохронология…, 2005].
Еще В. И. Орса предполагал, что образование палеосомы (гранитизирующего вещества) дне-
пропетровских гранитов, слагающих гранитогнейсовые купола СПБ, объединяет как гранитоо-
бразование, происходившее до 3,17 млрд лет назад (может быть синхронно формированию гра-
нитоидов добропольского комплекса, развитых в терноватской полосе Приазовского мегаблока
3,39—3,32 млрд лет), так и синхронное накопление конкской серии и формирование гранитои-
дов сурского комплекса [Орса, 1988]. Последние датировки подтверждают подобные предпо-
ложения. В днепропетровских гранитоидах выявлены три разновидности цирконов [Бобров и
др., 2008]. «Реликтовые» обнаружены в 15—20 % общего объема днепропетровской толщи. Их
возраст 3,3—3,18 млрд лет. Эти цирконы могут представлять собой как реликты славгородской,
вольнянской и базавлукской толщ, так и гранитоиды, образующиеся до начала формирования
Т а б л и ц а 1. Схема корреляции осадочно-вулканогенных и магматических комплексов
Криворожско-Кременчугской зоны (ККЗ), Среднеприднепровского мегаблока (СПБ), Орехово-
Павлоградской шовной зоны (ОПШЗ) и Приднепровского мегаблока (ПБ) (в скобках — абсо-
лютный возраст в млрд лет по работе [Геохронология…, 2005])
ККЗ СПБ ОПШЗ и ПБ
Вулканогенно-
осадочный
комплекс
Вулканогенно-
осадочные комплексы Магматические комплексы Вулканогенно-осадочные и
магматические комплексы
Аульская серия
Славгородская,
Базавлукская толщи
(3,196)
Днепропетровские
палингенные гранитоиды
(3,3—2,97)
[Бобров и др., 2008]
Сурский комплекс
(4 фазы: 3,17; 3,11;
3,08; 3,0—2,95)
Софиевский (3,95—3,08) и
Александровский (3,06—3,044)
дифференцированные
массивы
Новопавловский блок
(3,66—3,36)
Конкская серия
Нижняя толеитовая,
коматиитовая,
андезит-базальт-
туфолавовая толщи
Породы Сорокинской ЗКС
(3,35—3,055)
Гранитоиды
добропольского комплекса
(3,322—2,972)
Верхняя коматиитовая
толща
Демуринские гранит-
мигматиты (2,849)
Гранитоиды
мокромосковского (2,827) и
Токовского (2,857—2,663)
комплексов
Гуляйпольская свита (2,89)
Палингенные гранитоиды
шевченкосвкого комплекса
(2,835)
Гранитоиды интрузивные
обиточенского (2,803—2,65)
Криворожская
серия Белозерская серия токмакского комплекса
(2,73—2,68)
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 61
коматиитовой формации и также относимые к днепропетровским. Магматогенные цирконы
образованы в период 3,03—2,97 млрд лет, возраст основной массы — 3,01 млрд лет. Цирконы
гранитоидов днепропетровского комплекса возрастом 2,97 млрд лет описаны в Ямбургском ка-
рьере. Подобный возраст (2,95—2,99 млрд лет) соответствует последней фазе сурского комплекса
[Бобров и др., 2000] — интрузивного аналога днепропетровских гранитоидов.
«Возрастные рамки становления сурского комплекса соответствуют временному интервалу,
достигающему 200 млн лет. Дать однозначную интерпретацию этому поразительному феномену
пока невозможно…» [Петрология…, 1990, с. 24]. Г. В. Артеменко выделил четыре фазы кислого
вулканизма: 3,17—3,13; 3,1—3,08; 3,07—3,04; 3,0—2,95 млрд лет, а геохимические характеристики
(Sm-Nd метод) указывают на коровое происхождение тоналитов [Артеменко, 1998].
При установлении глубинного процесса СПБ необходимо учитывать наличие дифференци-
рованных массивов. Возраст диоритов александровского комплекса 3,04—3,06 млрд лет. Габбро
и габбро-нориты Софиевского интрузива образованы 3,09—3,095 млрд лет назад, диориты и
граниты — 3,08 млрд лет назад [Геохронология…, 2005]. Комплексы объединяют ультрабазиты
(лерцолиты, верлиты и клинопироксениты), основные породы (габбро и габбро-нориты) и гра-
нитоиды сурского комплекса. По химическому составу породы комплексов образуют полный
ряд от ультрабазитов до лейкогранитов. Их химические особенности — чрезвычайно низкие
содержания К2О и ТiO2, что характерно для всех пород днепропетровского, сурского комплек-
сов и для пород, слагающих ЗКС. Автором отстаивается мнение о полифазном образовании
расслоенных интрузивов, однако в данном случае количество внедрений не имеет значения.
Главное — сопряжение в пространстве и времени ультрабазитов, базитов и гранитоидов.
Образование гранитоидов сопровождает формирование стратифицированной толщи, сла-
гающей ЗКС (табл. 2). В работе [Усенко, 2008] определены глубины дифференциации расплавов,
образующих вулканогенно-осадочную толщу ЗКС Среднеприднепровского мегаблока, прове-
дено их сопоставление и установлено, что в пределах блока изменение расположения кровли
астеносферы происходило синхронно, не менее 17 раз за период 3,37—2,8 млрд лет. В это время
формируются толеитовая, коматиитовая, андезит-базальтовая и верхняя коматиитовая фор-
мации. Мощность литосферы изменялась от 150 до 50 км, а расплавы, из которых образованы
коматииты, поступали с глубин не менее 250 км. Сопоставление периодов образования гранитои-
дов с протеканием глубинного процесса показывает, что время появления наиболее глубинных
расплавов коматиитов (соответственно наиболее высокотемпературных, перемещение которых
сопровождается максимальным увеличением степени плавления вследствие адиабатической
декомпрессии) очень близко ко времени гранитизации (см. табл. 2). Становится понятным объ-
единение ультраосновных, основных пород и гранитоидов в интрузивных комплексах.
Определение возраста архейских пород имеет существенный допуск, и столь детальная раз-
бивка могла бы показаться недостоверной, однако можно утверждать, что максимум гранитоо-
бразования совпадет с формированием коматиитовой толщи.
Задачи исследования:
установление не только хронологической, но и генетической связи между мантийными и
коровыми дифференциатами;
восстановление единого глубинного процесса, результатом которого является формирова-
ние как ультрабазит-базитовых вулканитов, широко развитых в ЗКС, так и пород габбро-
тоналит-трондьемитовой ассоциации, образующей интрузивные магматические комплексы
и гранитогнейсовые купола;
оценка роли магматической дифференциации и метасоматического замещения при фор-
мировании днепропетровских гранитов;
установление изменения условий гранитизации при образовании демуринских, мокромо-
сковских и токовских гранитов.
Особенности состава и структуры гранитоидов Среднеприднепровского мегаблока. В Сур-
ский комплекс входят плагиогранитоиды, пространственно связанные с ЗКС, которые образуют
четко обособленные тела и имеют вулканогенные аналоги. В породах комплекса преобладают
плагиоклаз и кварц. Содержание анортитого компонента в плагиоклазе уменьшается с умень-
шением основности пород в ряду кварцевый диорит — тоналит — трондьемит. Одновременная
кристаллизация кварца и плагиоклаза указывает на их кристаллизацию из перемещенной магмы.
Присутствуют биотит и амфибол. Калиевый полевой шпат или отсутствует, или является на-
О. В. УСЕНКО
62 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
Т а б л и ц а 2. Глубина дифференциации расплавов при формировании ЗКС Среднепридне-
провского мегаблока и время формирования синхронных гранитоидов (3,0—2,8 млрд лет) на
примере Сурской ЗКС (в скобках — номера железистых пластов, которые соответствуют работе
[Бордунов, 1983], номера пачек, по работе [Геология…, 1967]
Ассоциации пород Сурской ЗКС
Глубина
дифферен-
циации рас-
плава, км
Возраст
гранито-
идов,
млрд лет
Нижняя толеитовая толща [Бобров и др., 2000]
Амфиболиты, эпидотизированные спилиты, альбит-эпидотовые сланцы (1) 100
Тальк хлорит-актинолитовые сланцы
Магнетитовые кварциты красноцветной фации (2)
200
150
Амфиболиты
Амфибол-сидероплезит-магнетитовые кварциты сероцветной фации (3) 100
Магнетит-карбонат-тальковые и магнетит-серпентин-тальковые сланцы с
хлорит-магнетит-сидероплезитовыми кварцитами (4)
Серицит-кварц-карбонат-хлорит-альбитовые роговики
50 3,17
Амфиболиты 100
Коматиитовая толща [Бобров и др., 2000]
Железисто-кремнисто-карбонат-хлорит-актинолитовые сланцы (пачка 1) (5)
Серпентиниты, тальк-карбонатные (брейнеритовые) перидотиты (пачка 2) с
медноколчеданной минерализацией
Асбестоносные, магнетит-хлоритовые серпентиниты (пачка 3)
50
250
3,11
Серпентиниты, талько-магнезиты и хлорит-тальк-карбонатные породы с
сульфидами железа и никеля (пачка 4) 3,08
Амфиболиты, андезитовые порфириты (пачка 5) (6). 100
Жильные доломиты (пачка 6) (7)
Туфолавы ультрабазитов с литокластами, магнетит-хромитовые
серпентиниты
50
250
3,07—3,04
Андезит-базальтовая туфолавовая [Бобров и др., 2000]
Кератофиры (8) 100—50 3,00
Железисто-магнезиальные спилитовые роговики и зеленые сланцы (9),
андезитовые порфириты.
Кварцевые порфиры, альбитофиры
100
50 2,95
Верхняя коматиитовая толща [Бобров и др., 2000]
Кератофиры и альбитофиры
Порфирит-празиниты, эпидиабазы (10) 50—100
Карбонат-хлорит-тальковые и хлорит-актинолитовые сланцы
Альбит-хлорит-серицитовые, кварц-серицит-хлоритовые (11) 150
Эпидиабазы, авгитофировые и плагиофировые празиниты (12) 100
Карбонат-хлорит-тальковые, хлорит-актинолитовые сланцы
Карбонат-альбит-хлорит-актинолит-кварцевые сланцы (13) 50 2,85
Порфириты авгитофировые, плагиофировые, андезитовые
Эпидиабазы (14) 100
Карбонат-хлорит-тальковые, хлорит-актинолитовые сланцы
Колчеданы (15) 50 2,8
Авгитофировые плагиофировые и андезитовые порфирит-празиниты 100
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 63
ложенным. Пресыщены SiO2 и Al2O3, Na2O>>К2O. Температура гомогенизации газово-жидких
включений в кварце биотитовых тоналитов сурского комплекса Магдалиновского массива —
945—980 °С, расплавных включений в кварце плагиогранит-порфиров Чкаловского массива
— 1200 °С [Щербаков, 2005].
Днепропетровские гранитоиды (плагиограниты) образованы в процессе четырех этапов
складчатости и гранитообразования. На современном уровне эрозионного среза обнажаются
породы, находившиеся на глубине 10—15 км. И. Б. Щербаков оставляет в составе днепропе-
тровских гранитов только формацию тоналитовых гранитогнейсов и мигматитов, образованных
непосредственно из расплава, вне связи с замещаемыми породами [Щербаков, 2005]. Однако
для целей данного исследования более подходит мнение В. И. Орсы, считающего, что днепропе-
тровская толща представлена тремя согласно залегающими и переслаивающимися основными
компонентами [Орса, 1988].
1. Массивными и гнейсовидными амфибол-биотитовыми кристаллосланцами среднего со-
става, содержание SiO2 в которых колеблется от 58 до 62 %, а состав изменяется от андезита до
кварцевого диорита. Цементирующий материал — кварц.
2. Массивными или рассланцованными амфиболитами основного состава (SiO2 около 50 %).
Амфиболиты в полях развития гранитоидов встречаются в виде останцев, образуют пластовые
дайкообразные тела, подвергшиеся будинированию. Эта разновидность первоначально являлась
основными метавулканитами — толеитовыми и оливиновыми базальтами.
3. Гранитогнейсами и мигматитами преимущественно тоналитового и трондьемитового со-
става, которые абсолютно преобладают. Содержание SiO2 составляет 66—72 %. Образуют пла-
стообразные тела, перемежающиеся с телами амфиболитов и кристаллосланцев. Гранитогнейсы
в разрезе занимают места супракрустальных образований кислого состава, но их реликтов в
днепропетровской толще не сохранилось.
Минеральный состав диоритовидных амфиболсодержащих гранитоидов: 40—45 % плагио-
клаза (андезина), 0—15 % кварца, 10—45 % темноцветных. Тоналиты и трондьемиты состоят из
плагиоклаза (55—65 %) и кварца (25 %). В трондьемитах содержание кварца возрастает до 40 %.
Гранитогнейсы и мигматиты взаимопереходами тесно связаны с участками пород однород-
ного сложения, а также с микроклин-плагиоклазовыми гнейсовидно-полосчатыми и порфиро-
бластическими гранитоидами, с которыми и образуют гнейс-гранит-мигматитовую формацию.
Между ее составляющими нет четких контактов. Почти повсеместно фиксируются признаки
длительного и сложного развития гранитогнейсов — реликты древних складок, погруженных
в гранитную массу, связанную с деформациями последующих этапов развития и др. Гранито-
гнейсы кварц-диоритового состава содержат реликты переработанных амфиболитов, что дает
основание связывать их образование с гранитизацией амфиболитов или кристаллосланцев.
Отчетливо проявлено замещение амфибола биотитом, раскисление плагиоклаза, а также при-
внесение кремнезема, кристаллизующегося в виде кварца. В течение длительного времени но-
вообразованная масса гранитоидов находилась в пластическом состоянии.
Помимо гранитоидов, ассоциирующих с днепропетровской толщей, присутствуют грани-
тоиды, ассоциирующие с гранулитовой славгородской, гнейсовой вольнянской и базавлукской
толщами. Предполагается более древний возраст самих толщ — славгородской возможно близ-
кий к возрасту новопавловского комплекса, базавлукской — доконкский. Возраст циркона из
плагиогнейсов и амфиболитов аульской серии около 3,2 млрд лет. Однако возраст гранитоидов
и метаморфизма, проявленных в базавлукской толще — 3,1—2,93 млн лет. Более ранние воз-
расты затерты.
Среди грантиоидов СПБ В. И. Орса выделяет также формацию диатектических автохтонных
и праавтохтонных плагиогранитоидов тоналит-трондьемитового ряда, занимающих промежу-
точное положение между образованиями формации тоналитовых гранитогнейсов и интрузив-
ными гранитоидами сурского комплекса. От первых они отличаются характером залегания — не
участвуют в строении сложных пластообразных комбинаций, состоящих из перемежающихся
гнейсовидно-полосчатых гранитоидов, мигматитов и реликтов супракрустальных образований,
а залегают в виде не имеющих четких границ довольно крупных масс, связанных с вмещающи-
ми тоналит-гнейсами постепенными переходами. От массивов сурского комплекса отличаются
отсутствием четко выраженных интрузивных контактов с вмещающими породами, размещены
в породах инфраструктуры, с которыми связаны генетически. Вблизи ЗКС сходны с телами
О. В. УСЕНКО
64 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
гранитоидов сурского комплекса, обладают куполообразным строением. Образуют крупные
массивы. Нередко характеризуемые гранитоиды «пропитывают» более ранние отложения, об-
разуя с ними неразделимый агрегат.
Таким образом, среди гранитодов Среднеприднепровского мегаблока, образованных до
2,8 млрд лет, присутствуют типично магматические интрузивные породы сурского комплекса,
пространственно тяготеющие к ЗКС, их вулканогенные аналоги, а также гранитоиды, возник-
шие за счет плавления уже существующих первично-вулканогенных пород аульской и конкской
серий. Накопление стратифицированной толщи было длительным, появление вулканогенных
гранитоидов — четырехкратным. Образование палингенных гранитоидов, сопровождающееся
мигматизацией и замещением вмещающих пород, складчатостью (короблением), также про-
ходило в четыре этапа.
Плавление (замещение) существующих до начала гранитизации пород было полным в слу-
чае замещения более ранних гранитов. Так были образованы гранитогнейсы и мигматиты то-
налитового состава. В случае замещения амфиболитов, имеющих более высокие температуры
солидуса, замещение было частичным. Существование переходных разностей между интру-
зивными и палингенными гранитами свидетельствует о многократном «пропитывании» флюи-
дом, содержащим кремнезем, глинозем и кальций, вулканогенно-осадочной толщи, распола-
гающейся над очагом плавления. Описанные выше замещения возможны исключительно при
участии флюида.
Место гранитоидов в геодинамическом процессе. Формирование серии пород, объединяю-
щей ультрабазиты, базиты и гранитоиды, происходит во франское время в Днепровско-Донецкой
впадине (ДДВ) [Гордиенко, Усенко, 2003]. Удовлетворительно описывается в рамках модели, пред-
полагающей подъем вещества с глубины 220—480 км под кору, где формируется слой плавления,
кровля которого размещается на глубине ~50 км. Через приблизительно 2—5 млн лет происходит
формирование корового очага плавления вследствие кондуктивного прогрева и вторжений на
глубину ~20 км. При снижении давления и контаминации веществом коры образуются кислые
и ультракислые расплавы. В палеозое слой плавления в коре существует 10—15 млн лет.
Близкое время появления пород коматиитовой формации и пород габбро-тоналит-
трондьемитовой ассоциации позволяет предположить сходный глубинный процесс. Образова-
ние расплавов коматиитов СПБ и щелочных ультрабазитов ДДВ осуществляется при различном
составе сопутствующего флюида, однако давления, при которых происходит дифференциа-
ция расплавов в мантийном и коровом интервалах глубин, близкие. Видимым отличием явля-
ется образование кислых риолитовых расплавов. В фанерозое их формирование происходит
преимущественно при контаминации веществом коры, а в архее, по всей видимости, связано
с отделением водно-хлоридно-силикатного флюида в самостоятельную флюидную (флюидно-
расплавную) фазу при снятии давления и высокой температуре, которое может происходить
как в мантийном, так и коровом очагах.
По минеральному и химическому составу породы габбро-тоналит-трондьемитовой ассоциа-
ции близки к базальт-андезит-дацитовым сериям молодых окраинно-континентальных структур.
Это, во-первых, свидетельствует об их связи с мантийными источниками, во-вторых, наличие
близких по составу пород указывает на то, что условия для формирования подобных расплавов
локально могут быть воспроизведены вплоть до настоящего времени.
Геодинамика и термодинамика процесса. Появление коматиитов связано с конвективным
течением вещества, вынесением расплава с глубины не менее 250 км к уровню 40—50 км (см.
табл. 2) и, как следствие, скачкообразным повышением степени плавления, чему способствует
как снятие давления, так и окислительные процессы с образованием флюида — СО2 и Н2О
[Усенко, 2008]. Одновременно с излияниями на поверхность происходит внедрение расплава,
обогащенного глубинным водным флюидом (хлоридно-нариевым рассолом) в кору. Воздействие
высокотемпературного расплава, а также влияние кондуктивного прогрева и метасоматизирую-
щих флюидов, продуцируемых глубинным слоем плавления, вызывает формирование обширного
очага плавления на глубине ~20 км. Для инициации плавления пород, по составу соответствую-
щих амфиболиту, необходимо повышение температуры до 600 °С на глубине 20 км (0,6 ГПа)
[Гордиенко, 2007] (700 °С, по [Wyllie, 1977]) при обязательном присутствии воды. Температу-
ра пропитываемой толщи должна быть околосолидусной (не ниже 600 °С), а пропитывающего
флюида-расплава либо близкой, либо несколько выше, но не большей 850 °С (рис. 2 и 3). При-
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 65
сутствие НСl приведет к некоторому понижению температуры солидуса и ускорит кинетику
процесса, так как плавление будет сопровождаться растворением.
Соотношение оливина, пироксена и плагиоклаза на ликвидусе при одинаковых -условиях
зависит от состава и количества флюида. Оценка растворимости СО2 при =1 ГПа в работе
[Wyllie, 1977] — 0,8 %, тогда как для воды — 18 %. Согласно выводам, обоснованным в работе
[Усенко, 2008], первичные расплавы коматиитов содержат значительное количество углекислой
фазы, которая при резком снятии давления (∆ ~5,5 ГПа) уже в мантийном очаге отделяется — на
поверхности формируются брейнеритовые слои. Поэтому ни в мантийном, ни в коровом очагах
СО2 на процесс кристаллизационной дифференциации практически не влияет. Помимо воды на
состав ликвационных фаз (магнезиально-железистые карбонаты и силикаты и коматиитовый
расплав), а также кристаллизационную дифференциацию сильно влияет присутствие хлорид-
ионов, обеспечивающих кислую среду [Усенко, 2008].
Схема двухуровневой кристаллизационной дифференциации. Ультраосновный расплав, из
которого на поверхности образуются магматические и эксгаляционные породы коматиитовой
Рис. 2. Фазовые диаграммы для му-
сковитового гранита (а), тоналита (б),
габбро (в) [Wyllie, 1977]: I — интервал
плавления с избытком воды, II — по-
верхность водонасыщенного ликвиду-
са. Штриховые линии — содержание
воды в расплаве, %. Jd — жадеит, Cpx
— клинопироксен, Pl — плагиоклаз,
Ms — мусковит, Bt — биотит, Q —
кварц, Or — ортоклаз, Gr — гранат,
Hb — амфибол (роговая обманка),
L — расплав, V— вода. Знак «–» — ис-
чезновение фазы.
О. В. УСЕНКО
66 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
формации, сформирован при давлении 7 ГПа и температуре не менее 1750 °С [Гирнис и др., 1987].
Его дальнейшая дифференциация (на первом уровне) осуществляется на глубине около 40—50 км
при 1,5÷1,7 ГПа. При температуре выше 1580 °С состав расплава соответствует перидотитовому
коматииту, кристаллическая фаза представлена оливином (Ol). При падении температуры до
1440 °С вероятна отсадка и пироксена, состав расплава приближается к толеитовому пикриту,
а при падении еще на 20 °С — к составу оливинового толеита. В работе [Шинкарев, Иванников,
1983] предполагается кристаллизация ортопироксена (Орх). В кислой среде в присутствии воды
она более вероятна, чем кристаллизация клинопироксена. Однако на основность остаточного
расплава эта разница не повлияет, изменится лишь соотношение Са/Fе.
Температура Более 1580 °С 1440 °С 1420°С
Состав расплава Коматиит Перидотитовый
коматиит
Толеитовый
пикрит
Оливиновый
толеит
Кристаллизат Ol Ol + Орх Ol + Орх
При излиянии подобных магм на поверхность (дно первичного океана) образуются прослои
коматиитов, пикрито-базальтов, плагиоклазовых пироксенитов, которые в условиях высокой
активности Н2О изменяются до серпентинитов, актинолититов. При повышении активности
СО2 образуются прослои тальк-карбонатных и других пород, слагающих коматиитовую толщу
(см. табл. 2).
Присутствие воды расширяет поле устойчивости оливина на ликвидусе базальтового расплава,
амфибола в широком диапазоне составов, обусловливает появление биотита и плагиоклаза по
мере падения температур, а также плагиоклаз-кварцевой ассоциации при переходе к гранито-
идным расплавам. Рис. 3 и 4 демонстрируют, что температуры ликвидуса и солидуса, а также
состав минеральной композиции зависят от количества воды, давления и основности расплава.
Затем расплав, состав которого соответствует оливиновому толеиту (габбро), а температура
составляет 1350 °С, попадает на следующий уровень — в кору. Дальнейшая дифференциация
протекает при давлении около 0,6 ГПа (на глубине около 20 км) в условиях высокой активности
ювенильной воды. Переход от габбро к тоналиту при =1 ГПа можно объяснить кристаллизацией
Рис. 3. Фазовая диаграмма для серии пород габбро-гранит с содержанием воды переменным (а) и 2 вес. % (б) при давле-
нии 0,1 ГПа [Wyllie, 1977]: I — «сухой» ликвидус, II — ликвидус с избытком воды. Остальные обозначения см. на рис. 3.
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 67
клинопироксена, амфибола (роговой обманки), плагиоклаза и биотита в коровом очаге при па-
дении температуры (см. рис. 4). При меньшем давлении (0,6 ГПа) либо большей активности воды
пироксен на ликвидусе сменяется амфиболом. Еще одно отличие пород тоналит-трондьемитовых
комплексов — практически полное отсутствие калиевого полевого шпата вызвано активностью
НСl в водном растворе (весь калий концентрируется в слюде).
В мировой литературе принята трехстадийная модель фракционирования базальтовой магмы
на основе расчета изменений содержания петрогенных элементов, которая подтверждается и
распределением содержаний РЗЭ [Шинкарев, Иванников, 1983]. Осаждение 47 % кристаллизата,
состоящего на 97 % из амфибола (Аmf), приводит к изменению состава до метатоналита (квар-
цевого диорита). Подобные породы очень распространены в сурском комплексе. При отсадке из
этого расплава 38 % кристаллизата, состоящего из амфибола (67 %), плагиоклаза (Рl) (25 %, состав
Аn40) и 8 % биотита (Вi), состав расплава приближается к тоналиту. При дальнейшей отсадке
26 % кумулата, состоящего из амфибола, биотита и плагиоклаза (Аn30), образуется трондьемит.
Температура 1350 °С 1200°С 980°С
Состав
расплава Габбро Кварцевый
диорит Тоналит Трондьемит
Кристаллизат Аmf Аmf, Рl, Вi Аmf, Вi, Рl
Весь процесс — от появления коматиитов до формирования тоналитов и трондьемитов — по-
вторяется по меньшей мере четыре раза в период от 3,17 до 3,04 млрд лет. Возможно, существу-
ет не два слоя плавления, как в фанерозое (мантийный и коровый), а один, так как глубинные
расплавы содержат воду, что может привести не только к метасоматическому замещению, но и
плавлению в слое флюидно-термального воздействия, располагающимся над мантийным очагом.
Между этапами подъема глубинного расплава происходит кристаллизация и опускание кровли
«нижней» астеносферы на 70—100 км (на поверхности появляются кератофиры и амфиболиты),
а в коре кристаллизация может быть частичной.
Роль метасоматической составляющей при гранитизации повышается с ростом давления и
температуры, а также агрессивности (химической активности) флюида. Кинетика метасомати-
ческих реакций замещения резко возрастает в близсолидусных -условиях, т. е. в непосред-
ственной близости от очага плавления.
В архее расплавы обогащены окисленным флюидом, содержащим НСl, на современном эро-
зионном срезе СПБ обнажаются породы, находившиеся на глубине более 10—15 км, тогда как
расположение слоя плавления в коре не глубже 20 км. Физические изменения, например объема
вследствие частичного плавления в относительно разогретых и флюидонасыщенных точках, а
также образование микроскопических пор и трещин в относительно холодных участках, будут
способствовать образованию проницаемых зон и перемещению флюида. Просачивание разо-
гретой химически активной жидкости приведет к интенсивному взаимодействию, что также
ускорит метасоматические преобразования. Пластичное состояние толщи, располагавшейся
над коровой астеносферой, постепенные переходы между несомненно интрузивными поро-
дами и мигматитами однозначно свидетельствуют о роли тепла и вещества, поступавших из
нее в течение всего процесса (0,2 млрд лет). Длительность существования астеносферы в коре
(поддержание высоких температур) — очень важный параметр процесса, так как минимизирует
дополнительные затраты тепловой энергии на плавление.
Как отмечалось выше, в коровый интервал глубин попадает преимущественно водный, водно-
силикатный флюид, обогащенный хлором. Подобный флюид будет активно взаимодействовать
как с расплавом, экстрагируя из него когерентные элементы, так и с породами первичной то-
налитовой коры. Состав флюида вследствие этих взаимодействий приближается к составу гра-
нитоидного (трондьемитового) расплава, который будет кристаллизоваться по мере падения
температуры и давления.
Этот вывод подтверждается экспериментальными исследованиями взаимодействия базальта
с водными растворами НСl при близсолидусных температурах (600—800 °С) и давлении 0,1 ГПа
О. В. УСЕНКО
68 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
[Пуртов и др., 2002]. При обработке порошка базальта нейтральным раствором в него экстраги-
руются натрий и калий (натрий в большей степени), при подкислении НСl — железо, кальций
и магний. С повышением кислотности их содержание в растворах увеличивается на несколько
порядков и находится в ряду Fе>Са>Мg. С ростом содержания НСl увеличивается содержание
кремнезема и глинозема в растворе, что приводит к стиранию грани между раствором и рас-
плавом. При взаимодействии базальта с подобными растворами плагиоклаз устойчив в широком
диапазоне содержаний НСl, но в результате выщелачивания натрия увеличивается его основ-
ность, пироксен замещается роговой обманкой, которая при повышении концентрации НСl
разлагается на кварц, плагиоклаз и антофиллит, при более высоких температурах ( >700 °С)
— на кварц, плагиоклаз и тальк.
При формировании сурских и днепропетровских гранитоидов подобные процессы протекают
непосредственно в коровой астеносфере, а также погребенной вулканогенно-осадочной толще,
пропитываемой расплавом, содержащим флюид. И в расплавах, и в местасоматизирующих флюи-
дах активны Мg, Fе, Са, определяющие состав темноцветных минералов и высокое содержание
плагиоклаза. В процессе дифференциации возрастает активность Nа. Даже из расплавов, со-
держащих приблизительно равные количества натрия и калия, в присутствии раствора НСl при
давлении 0,2 ГПа первыми кристаллизуются кварц и плагиоклаз (альбит) [Шинкарев, Иванников,
1983]. Это объясняет взаимопереходы между типично интрузивными и палингенными разновид-
ностями. При этом метасоматическая и магматическая составляющие на протяжении четырех
этапов образуют одинаковую минеральную композицию, состоящую из кварца и плагиоклаза,
пропорции между которыми, как и состав темноцветных, зависят от активности хлора и воды
в расплаве и метасоматизирующем флюиде, поэтому приходится говорить о метасоматических
реакциях не замещения, а дополнения. Состав флюида постоянен вплоть до 2,8 млрд лет.
Таким образом, в процессе гранитизации одинаково важны как магматическая, так и мета-
соматическая составляющие. Появление слоя плавления в коре обусловлено существованием
мантийной (подкоровой) астеносферы, которая является источником тепла и вещества (как
расплава, так и сопутствующего флюида) для процессов, протекающих в коре. Рассмотрение
термической и петрохимической эволюции мантийных и коровых расплавов позволяет восста-
новить цепочку процессов, приводящих к эволюции высокобарных расплавов типа коматиита
до габбро в мантийной астеносфере и далее от габбро до тоналита в коровой. Все разновидности
типично магматических пород, продуцируемые этими двумя очагами, встречаются в ЗКС и в
дифференцированных массивах.
Уровень эрозионного среза позволяет наблюдать как палингенное плавление пород коры,
размещавшихся на глубине 15—20 км, так и метасоматические замещения, протекающие не-
посредственно над коровым очагом: переходы между типично магматическими тоналитовыми
гранитами, образованными непосредственно в слое плавления, мигматитами и в разной степени
измененными породами аульской и части конкской серий. Степень изменения зависит от уда-
ленности от слоя плавления и наличия зон, проницаемых для флюида и расплава.
Очевидно, что подобный механизм сочетания магматического и метасоматического грани-
тообразования будет обеспечивать максимальную растрату как тепловой энергии, так и энергии
химических связей, приводить к стратификации оболочек Земли в поле градиента давления.
Рассматривается только восходящая ветвь конвективных течений, хотя вероятно уже в архее
появляется и нисходящая, определяющая обмен веществом между корой и мантией, мантией
и ядром. Однако в это время в породных комплексах геохимически диагностируются преиму-
щественно процессы вынесения вещества, образования исключительно архейских комплексов
пород.
Изменение тектонического режима в период 2,8—2,6 млрд лет назад. Все исследователи,
изучавшие особенности строения ГЗО [Бордунов, 1983; Геохимия…, 1987 и др.], считали, что
накопление пород первого яруса (до 2,95 млрд лет) происходило без складчатости, а «общая
синклинальная структура большинства зеленокаменных поясов… была создана главным об-
разом в результате воздымания гранитных диапиров» [Конди, 1983, с. 329]. Во всех ГЗО мира
«тоналит-трондьемитовые гнейсы гранитоидных куполов содержат обилие включений супра-
крустальных пород с различной степенью ассимиляции. Количество включений увеличивается
по направлению к контактам с ЗКС, а размер варьирует от нескольких сантиметров до многих
километров. Главный вклад в изменение пород вносят флюиды. Степень насыщенности ксено-
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 69
литами и строение зон их скопления позволяет рассматривать зеленокаменные пояса как наи-
более крупные включения в гнейсах, а не как дискретные первичные впадины, наложенные на
гнейсовый комплекс» [Геохимия…, 1987, с. 285]. Иллюстрацией этого процесса может служить
рис. 4.
Этапы коробления, фиксируемые в ГЗО Среднеприднепровского мегаблока Украинского
щита, связаны с разрастанием корового очага плавления, диапиризмом гранитных масс либо на-
слаиванием поздних пород на ранние в преде-
лах гранитных куполов. Для днепропетровских
гранитоидов СПБ выделены четыре этапа гра-
нитообразования и складчатости [Орса, 1988;
Артеменко, 1998]. Пластичное состояние всей
осадочно-вулканогенной толщи поддержива-
ется в течение всего времени формирования
днепропетровских гранитов.
Большинство пород ЗКС Среднепридне-
провского мегаблока изменены в условиях зе-
леносланцевой фации при температуре 350—
550 °С. Как было отмечено выше, температу-
ры расплавов превышают 1200 °С на момент
внедрения. Большая часть тепловой энергии
тратится на прогрев и плавление окружающих
пород, отделение флюида. Кинетика остывания
начального расплава определяется его высоким
флюидосодержанием. Отделение воды (соле-
вого раствора) и пара обусловливает быстрое
падение температуры и отсутствие интенсив-
ного прогрева всей толщи ЗКС при воздымании
гранитных диапиров. Поэтому в коровой асте-
носфере температура относительно быстро понижается до 600—700 °С. Однако тепло, посту-
пающее из мантийной астеносферы, обеспечивает поддержание околосолидусных температур
длительное время. Процесс, результат которого отражен на современном уровне эрозионного
среза в СПБ, протекает на глубине 10—15 км, где распределение температур обеспечивает ме-
таморфизм в пределах зеленосланцевой фации. Более высокие температуры фиксируются на
участках, находившихся в непосредственной близости от гранитных диапиров, по мере удаления
значения падают до 350 °С. Потому можно наблюдать переходные разности между внедренными
расплавами, мигматизированными и слабоизмененными породами.
В работе [Пономаренко и др., 2008] период 2,7—2,8 млрд лет назван временем кратонизации
архейского гранит-зеленокаменного основания, к которой приурочено формирование гранитои-
дов демуринского, мокромосковского и токовского комплексов. Согласно мнению В. И. Орсы,
И. Н. Бордунова, между 2,85—2,66 происходит складчатость. Описание массивов токовского
комплекса совершенно отлично от описания предшествующих комплексов и более сходно с
описаниями более поздних гранитных массивов, например Новоукраинского в Ингульском ме-
габлоке Украинского щита. Наложенные процессы проявлены исключительно в проницаемых
зонах и в непосредственной близости от них. Это время заложения Криворожско-Кременчугской
шовной зоны на западе от Среднеприднепровского мегаблока, а на востоке происходит накопле-
ние белозерской толщи, сохранившейся в Конско-Белозерской структуре. Остатки железистых
формаций, сохранившиеся в Западном Приазовье, свидетельствуют, что процесс происходил и
западнее. Около 2,67 млрд лет назад начинает накапливаться ингуло-ингулецкая серия. Осадкона-
копление непосредственно на СПБ было очень незначительно [Геология…, 1967; Бордунов, 1983].
Инверсия состава глубинных флюидов и магматических расплавов. На этом рубеже изме-
няется не только тектонический режим, но и состав глубинного (мантийного) флюида [Усенко
2008]. Это изменение проявляется и в составе гранитоидов.
Демуринские граниты (абсолютный возраст — 2,849 млрд лет [Геохронология…, 2005]) возни-
кают за счет переработки днепропетровских плагиогранитов в результате наложенной микрокли-
низации. Представителем комплекса является гранодиорит Кудашевского массива, сложенный
Рис. 4. Схема строения ГЗО, по Гликсону [Геохимия…,
1987] с изменениями: I — нижняя толеитовая и коматии-
товая толщи первого яруса, II — андезит-базальтовая туфо-
лавовая толща первого яруса, III — верхняя коматиитовая
толща (второй ярус), IV — породы третьего яруса (анало-
гичные железисто-кремнистой формации Белозерской
структуры), V — гранитогнейсовые купола, VI — грани-
тоиды, аналогичные гранитоидам сурского комплекса,
VII — гранитоиды, аналогичные породам мокромосковско-
го (токовского комплексов).
О. В. УСЕНКО
70 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
не только плагиоклазом и кварцем, но и микроклином. Калиевые полевые шпаты не входят в
состав гранитоидов днепропетровского и сурского комплексов. Мигматиты образуют небольшие
нечетко обособленные тела среди плагиогранитов. Микроклин (наиболее поздний), сконцен-
трированный в отдельных прожилках, агрессивен по отношению к более раннему плагиокла-
зу. В генетическом плане рассматриваемые гранитоиды — продукт интенсивного палингенеза
гранитогнейс-мигматитового комплекса. «Механизм этого процесса был сложным и сочетал
элементы высокотемпературного метасоматоза и плавления…» [Орса, 1988, с. 112].
Мокромосковские позднескладчатые интрузивные плагиомикроклиновые граниты (абсолют-
ный возраст — 2,827 млрд лет [Геохронология…, 2005]). «Формирование Мокромосковского
массива представляло собой сложный процесс. Его ранняя стадия была связана с интрузивным
внедрением в гранит-мигматитовую толщу расплава из более глубоких горизонтов. Дальнейшее
разрастание магматического очага осуществлялось за счет активного магматического замещения
инфильтрационного типа» [Орса, 1988, с.136]. Температуры гомогенизации расплавных вклю-
чений в кварцах и полевых шпатах составляют 760—800 °С, что также подтверждает участие
глубинного расплава.
Гранитоиды токовского комплекса (абсолютный возраст — 2,857—2,663 млрд лет [Геохроноло-
гия…, 2005]) встречаются в узлах пересечения разломов. Температуры образования 690—720 °С
при Н2О=(3—4)·105 Па. Это послескладчатые образования. Не сопровождаются мигматитами.
Породы Щербаковского массива разбиты сетью нарушений субмеридионального и субширот-
ного направлений. С зонами нарушений связаны проявления катаклаза, брекчирования, а также
процессы окварцевания, микроклинизации, грейзенизации и других типов метасоматической
минерализации. Токовский массив сложен порфировидными гранитами и субщелочными раз-
новидностями, содержание щелочей в которых достигает 10 %. Щелочные и сиенитовые раз-
новидности появляются вследствие калиевого метасоматоза. Многочисленные жилообразные
тела — мономинеральные микроклиновые породы, альбититы, плагиоклазиты. На породы ком-
плекса наложены грейзенизация, сульфидизация, амфибол-альбитовые породы, эпидотизация.
При переработке основных разновидностей, содержащихся в токовских гранитах, образуются
хлорит-биотитовые породы с крупными кристаллами граната. Минеральный состав: плагиоклаз
(32 %) микроклин (28—36 %), кварц (25—30 %), биотит (2—4 %). Очень высокое содержание маг-
нетита. Присутствуют кальцит, хлорит, эпидот, серицит, апатит, циркон, сфен, ортит, иногда
флюорит, гранат, молибденит, пирит.
Приведенные описания свидетельствуют, что после 2,85 млрд лет состав гранитоидов посте-
пенно изменяется. Плагиоклаз (олигоклаз) в интрузивных породах заменяется, а в преобразо-
ванных замещается микроклином. Соответственно возрастает количество калия. На проекциях
системы альбит—анортит—ортоклаз—кварц породы днепропетровского и сурского комплексов
существенно сдвинуты в плагиолазовую часть, более поздние — в альбит-ортоклазовую [Орса,
1988]. Сочетание магматического и метасоматического процесса четко прослеживается благода-
ря смене кальций-натриевых гранитных расплавов и отделяющихся от них флюидов калиевыми.
Соотношение калиевого и натриевого полевых шпатов, кристаллизующихся из подобного
расплава, содержащего флюид, зависит от соотношения КCl/NаCl в исходном флюиде. В при-
сутствии водного флюида, содержащего калий и хлор, растворяются ортопироксен и плагиоклаз
[Пуртов и др., 2002]. На них образуются оторочки калиевого полевого шпата и биотита. В вос-
становительных условиях парагенезис биотит+кварц неустойчив и замещается парагенезисом
калиевый полевой шпат+гиперстен+Н2О [Шинкарев, Иванников, 1983].
Появление и увеличение доли микроклина в составе гранитоидов свидетельствует, что окис-
лительные и кислые условия сменяются более восстановительными и щелочными. Снижается
количество воды, попадающей в коровые очаги плавления вместе с глубинными расплавами,
повышается калиевая щелочность.
Выводы. Предлагаемая в работе модель формирования гранитоидов предполагает, что первич-
ная тоналитовая кора формируется до начала рассматриваемого процесса. Мощность литосферы
к началу накопления конкской серии — 100—150 км. Изменение мощности литосферы вызвано
конвективными течениями вещества, плавлением под действием тепла и притока глубинного
расплава, обогащенного флюидом.
Сопоставление времени образования, изучение условий залегания и состава пород ЗКС и
гранитогнейсовых комплексов СПБ позволяет сделать вывод, что они сформированы в резуль-
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 71
тате единого глубинного процесса. Вулканогенные коматииты формируются непосредственно
из глубинного расплава. Его дальнейшая дифференциация до состава, соответствующего оли-
виновому толеиту, осуществляется на глубине около 50 км.
От начала формирования нижней и до окончания формирования верхней коматиитовой
толщ существует (возможно, с перерывами) слой плавления в коре. Его верхняя кромка рас-
полагается на глубине 20 км, а образование вызвано как внедрением расплава из мантийной
астеносферы, так и прогревом пород коры. Прогрев и высокое содержание химически активного
флюида обеспечивают плавление окружающих пород — формируются палингенные гранитоиды
днепропетровского комплекса. В него попадают основные расплавы, здесь осуществляется их
дальнейшая дифференциация до состава тоналита и гранита, которая происходит в присутствии
водно-силикатного флюида, содержащего хлорид-ионы. Его производными являются интрузив-
ные породы сурского комплекса.
Постоянный прогрев и метасоматическая проработка слоя, находившегося на глубине около
10—15 км, расплавами и флюидами, отделяющимися от очага плавления, обусловливает пла-
стичное состояние толщ. Степень метаморфизма и метасоматического воздействия зависит
от удаления от источника тепла и вещества, в качестве которого для докембрийских пород,
представленных на современном уровне эрозионного среза, выступает слой плавления — асте-
носфера. Степень изменений, наложенных на первичные породы, определяется глубиной их
погружения на момент данного преобразования.
В архее метасоматическая составляющая процесса, обусловленная влиянием флюида, отде-
ляющегося от очагов (очага) плавления, должна играть существенную роль. Однако ее достаточно
трудно идентифицировать. В процессе четырехкратного гранитообразования как магматиче-
ским, так и метасоматическим путем, формируются породы близкого состава — тоналиты и
трондьемиты, главными породообразующими минералами которых являются плагиоклаз и кварц.
Докембрийские породы, обнажающиеся на щитах, отличаются от фанерозойских в первую
очередь -условиями образования (интрузивные магматические) и/или преобразования (мета-
морфические), зачастую неоднократного. Обширные поля мигматитов, плавные взаимопереходы
между интрузивными телами, полностью и частично замещенными вулканогенно-осадочными
породами, можно наблюдать из-за высокого уровня эрозионного среза. В архейских расплавах
и флюидах пассивны К и Тi. Микроклины не образуются, только биотит.
После 2,8 млрд лет ситуация изменяется. Если в архее тектонические движения вызваны
короблением и диапиризмом гранитоидных масс, то появление мокромосковских и токовских
гранитов предваряет и завершает складчатость, сопровождается формированием разрывных
нарушений. Между появлением демуринских и мокромосковских гранитоидов происходит воз-
дымание территории. Метасоматические замещения, характерные для больших глубин, сменя-
ются внедрением с нарушением сплошности. Происходит инверсия состава глубинного флюида.
Наблюдается активность калия. Микроклин появляется в составе магматических гранитоидов
и замещает плагиоклазы при метасоматическом процессе. Происходит снижение активности
воды в мантийном и коровом очагах, что обусловливает возможность кристаллизации с обра-
зованием пород гранулитовой фации.
Состав коры в процессе формирования ЗКС и первого этапа гранитизации (до 2,8 млрд лет)
изменяется. В результате внедрения расплавов, содержащих хлоридные водно-силикатные
флюиды, увеличивается количество кварца, плагиоклаза, биотита, что отражается в увеличении
доли кремнезема и глинозема.
Список литературы
Артеменко Г. В. Новые геохронологические данные по Сурской зеленокаменной структуре. Минерал.
журн. 1998. Т. 20. № 2. С. 74—81.
Белевцев Р. Я. Термодинамика и генетическая эволюция докембрийских гранитоидов Украинского щита.
Збірка наук. праць: Еволюція докембрійських гранітоїдів і пов’язаних з ними корисних копалин у зв’язку
з енергетикою Землі та етапами її тектоно-магматичної активізації. Київ: УкрДГРІ, 2008. С. 35—46.
Бобров А. Б., Монахов В. С., Сукач В. В. Парагенерации метакоматиит-толеитовой формации зеленокаменных
поясов Украинского щита. Минерал. журн. 2000. Т. 22. № 4. С. 103—113.
О. В. УСЕНКО
72 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
Бобров О. Б., Степанюк Л. М., Сергєєв С. А., Пресняков С. Л. Метатоналіти дніпропетровського комплексу
та вікові етапи їх формування (геологічна позиція, склад, результати Shrimp радіології. Збірник наукових
праць УкрДГРІ. 2008. № 1. С. 9—24.
Бордунов И. Н. Криворожско-Курская эвгеосинклиналь. Киев: Наук. думка, 1983. 304 с.
Геология осадочно-вулканогенных формаций Украинского щита (Под ред. Н. П. Семененко). Киев: Наук.
думка, 1967. 380 с.
Геолого-геофизическая модель Криворожско-Кременчугской шовной зоны Украинского щита (Под ред.
А. В. Анциферова). Киев: Наук. думка, 2006. 190 с.
Геохимия архея (Под ред. А. Кренера, Г. Н. Хенсона, А. М. Гудвина). Москва: Мир, 1987. 315 с.
Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Архей (Под ред. Н. П. Щербака). Киев: Наук. думка,
2005. 244 с.
Гирнис А. В., Рябчиков И. Д, Богатиков О. А. Генезис коматиитов и коматиитовых базальтов. Москва: Наука,
1987. 120 с.
Голубев В. С. Динамика геохимических процессов. Москва: Недра, 1981. 208 с.
Гордиенко В. В. Адвекционно-полиморфная гипотеза глубинных процессов в тектоносфере. Киев: Корвiн
пресс, 2007. 170 с.
Гордиенко В. В., Усенко О. В. Глубинные процессы в тектоносфере Украины. Киев: ИГФ НАНУ, 2003. 147 с.
Конди К. Архейские зеленокаменные пояса. Москва: Мир, 1983. 390 с.
Кутас Р. И. Тепловая эволюция и формирование докембрийской земной коры. Збірка наук. праць: Еволюція
докембрійських гранітоїдів і пов’язаних з ними корисних копалин у зв’язку з енергетикою Землі та
етапами її тектоно-магматичної активізації. Київ: УкрДГРІ, 2008. С. 90—96.
Орса В. И. Гранитообразование в докембрии Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области.
Киев: Наук. думка, 1988. 202 с.
Петрология, геохимия и рудоносность интрузивных гранитоидов Украинского щита (Под ред. И. Б. Щер-
бакова). Киев: Наук. думка, 1990. 236 с.
Петрологія і геохімія чарнокитоїдів Українського щита (Відп. ред. О. М. Пономаренко). Київ: Наук. думка,
2011. 216 с.
Пономаренко А. Н., Есипчук Е. К., Гринченко А. В. Граница архей-протерозой на Украинском щите. Збірка
наук. праць: Еволюція докембрійських гранітоїдів і пов’язаних з ними корисних копалин у зв’язку з енер-
гетикою Землі та етапами її тектоно-магматичної активізації. Київ: УкрДГРІ, 2008. С. 57—64.
Пуртов В. К., Анфилогов В. Н., Егорова Л. Г. Взаимодействие базальта с хлоридными растворами и механизм
образования кислых расплавов. Геохимия. 2002. № 10. С. 1084—1097.
Усенко О. В. Глубинные процессы образования расплавов в тектоносфере: Автореф. дис. … д-ра геол.-мин.
наук. Киев, 2008. 46 с.
Шинкарев И. Ф., Иванников В. В. Физико-химическая петрология изверженных пород. Ленинград: Недра,
1983. 271 с.
Щербак Н. П., Бибикова Е. В., Скобелев В. М., Щербак Д. Н. Эволюция во времени и металлогеническая
специализация раннедокембрийской коры Украинского щита (3,17—1,7 млрд лет). Минерал. журн. 2003.
T. 25. № 4. С. 82—92.
Щербаков И. Б. Петрология Украинского щита. Львов: ЗуКЦ, 2005. 366 с.
Takahashi E., 1986. Melting of a dry peridotite KLB-1 up to 14 GPa implications on the origin of peridotite upper
mantle. J. Geophys. Res. 91, 9367—9382.
Shirey S. B., Carlson R. W., Richardson S. N., Menzies A., Gurney J. J., Pearson D. G., Harris J. B., Wiechert U., 2001.
Archean emplacement of eclogitic components into lithospheric mantle during formation of the Kaapvaal
craton. Geophys. Res. Lett. 28, 2509—2512.
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГРАНИТОИДОВ СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКОЙ ...
Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014 73
Walter M. J., 2005. Melt Extraction and Compositional Variability in Mantle Lithosphere. In: The Mantle and Core
(Ed. R. W. Carlson). Oxford: Elsevier, 363—394.
Wyllie P. J., 1977. Effects of Н2О and СО2 on magma generation in the crust and mantle. J. Geol. Soc. 134, 215—234.
Formation conditions of granitoids of Middle-Dnieper
granite-greenstone area
© O. V. Usenko, 2014
The paper focuses on revealing conditions of granite formation in the Archean. It has been
shown that appearance of the deepest ultrabasic melts, producing comatiites of the konka series
is temporarily close to formation of dnipropetrovsk and sura granitoids — 3,11—2,95 Ga ago. A
scheme of two-level crystallizing differentiation has been proposed. During granitoids formation
considerable role was played by metasomatizing fluids. Up to 2,8 Ga mantle melts were enriched
by chlorine-containing water fluid. After 2,8 Ga oxidation potential of deep fluid decreases, while
potassium activity increases. Chemical and mineral composition of granites changes.
Key words: granite formation, crystallization differentiation, metasomatic replacement, Pre-
cambrian, fluid.
References
Artemenko G. V., 1998. New geochronological data on Sura greenstone structure. Mineralogicheskij zhurnal 20(2),
74—81 (in Russian).
Belevcev R. Ja., 2008. Thermodynamics and genetic evolution of Precambrian granitoids of the Ukrainian shield.
Collection of Sciences works: The Evolution of Precambrian granitoids and associated minerals in connection
with the energy of the Earth and the stages of tectonic-magmatic activation. Kyiv: UkrSIGP Publ., 35—46 (in
Russian).
Bobrov A. B., Monahov V. S., Sukach V. V., 2000. Parageneratsii metakomatiit-tholeiitic formation of greenstone
belts of the Ukrainian Shield. Mineralogicheskij zhurnal 22(4), 103—113 (in Russian).
Bobrov O. B., Stepanjuk L. M., Sergееv S. A., Presnjakov S. L., 2008. Metatonality Dnepropetrovsk complex and
age stages of their formation (geological position, composition, radiology results Shrimp. Collected Works
UkrSIGP (1), 9—24 (in Ukrainian).
Bordunov I. N., 1983. Krivoy Rog-Kursk eugeosynclines. Kiev: Naukova Dumka, 304 p. (in Russian).
Geology of the sedimentary-volcanogenic formations of the Ukrainian Shield (Ed. N. P. Semenenko), 1967. Kiev:
Naukova Dumka, 380 p. (in Russian).
Geological-geophysical model of the Krivoy Rog-Kremenchug suture zone of the Ukrainian shield (Ed. A. V. An-
ciferov), 2006. Kiev: Naukova Dumka, 190 p. (in Russian).
Geochemistry of Archean (Eds A. Krener, G. N. Henson, A. M. Gudvin), 1987. Moscow: Mir, 315 p. (in Russian).
Geochronology of the Early Precambrian Ukrainian Shield. Archaea (Ed. N. P. Shherbak), 2005. Kiev: Naukova
Dumka, 244 p. (in Russian).
Girnis A. V., Rjabchikov I. D, Bogatikov O. A., 1987. Genesis of komatiites and komatiitic basalts. Moscow: Nauka,
120 p. (in Russian).
Golubev V. S., 1981. Dynamics of geochemical processes. Moscow: Nedra, 208 p. (in Russian).
Gordienko V. V., 2007. Advection-polymorphic hypothesis underlying processes in tectonosphere. Kiev: Korvin
press, 170 p. (in Russian).
Gordienko V. V., Usenko O. V., 2003. Deep processes in tectonosphere Ukraine. Kiev: IGP NASU Publ., 147 p. (in
О. В. УСЕНКО
74 Геофизический журнал № 2, Т. 36, 2014
Russian).
Kondi K., 1983. Archean greenstone belts. Moscow: Mir, 390 p. (in Russian).
Kutas R. I., 2008. Thermal evolution and formation of Precambrian crust. Collection of Sciences works: The Evo-
lution of Precambrian granitoids and associated minerals in connection with the energy of the Earth and the
stages of tectonic-magmatic activation. Kyiv: UkrSIGP Publ., 90—96 (in Russian).
Orsa V. I., 1988. Granite in the Precambrian granite-greenstone Srednepridneprovsky area. Kiev: Naukova Dumka,
202 p. (in Russian).
Petrology, geochemistry and ore-bearing intrusive granitoids of the Ukrainian Shield (Ed. I. B. Shherbakov), 1990.
Kiev: Naukova Dumka, 236 p. (in Russian).
Petrology and Geochemistry charnokytoyidiv Ukrainian Shield (Ed. O. M. Ponomarenko), 2011. Kyiv: Naukova
Dumka, 216 p. (in Ukrainian).
Ponomarenko A. N., Esipchuk E. K., Grinchenko A. V., 2008, Archean Proterozoic boundary in the Ukrainian Shield.
Collection of Sciences works: The Evolution of Precambrian granitoids and associated minerals in connection
with the energy of the Earth and the stages of tectonic-magmatic activation. Kiev: UkrSIGP Publ., 57—64 (in
Russian).
Purtov V. K., Anfilogov V. N., Egorova L. G., 2002. Interaction with basalt chloride solutions and the mechanism of
formation of acid melts. Geohimija (10), 1084—1097 (in Russian).
Usenko O. V., 2008. The underlying processes of formation of the melts in tectonosphere: Dr. geol. and min. sci.
diss. Kiev, 46 p. (in Russian).
Shinkarev I. F., Ivannikov V. V., 1983. Physical and chemical petrology of igneous rocks. Leningrad: Nedra, 271 p.
(in Russian).
Shherbak N. P., Bibikova E. V., Skobelev V. M., Shherbak D. N., 2003. Evolution in time and metallogenic specializa-
tion of the Early Precambrian crust of the Ukrainian Shield (3,17—1,7 billion years). Mineralogicheskij zhurnal
25(4), 82—92 (in Russian).
Shherbakov I. B., 2005. Petrology of the Ukrainian shield. Lvov: ZuKTs, 366 p. (in Russian).
Takahashi E., 1986. Melting of a dry peridotite KLB-1 up to 14 GPa implications on the origin of peridotite upper
mantle. J. Geophys. Res. 91, 9367—9382.
Shirey S. B., Carlson R. W., Richardson S. N., Menzies A., Gurney J. J., Pearson D. G., Harris J. B., Wiechert U., 2001.
Archean emplacement of eclogitic components into lithospheric mantle during formation of the Kaapvaal
craton. Geophys. Res. Lett. 28, 2509—2512.
Walter M. J., 2005. Melt Extraction and Compositional Variability in Mantle Lithosphere. In: The Mantle and Core
(Ed. R. W. Carlson). Oxford: Elsevier, 363—394.
Wyllie P. J., 1977. Effects of Н2О and СО2 on magma generation in the crust and mantle. J. Geol. Soc. 134, 215—234.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100343 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3100 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:39:21Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Усенко, О.В. 2016-05-19T20:40:15Z 2016-05-19T20:40:15Z 2014 Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области / О.В. Усенко // Геофизический журнал. — 2014. — Т. 36, № 2. — С. 57-74. — Бібліогр.: 28 назв. — рос. 0203-3100 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100343 550.372 Стаття присвячена встановленню умов гранітоутворення в археї. Показано, що поява найбільш глибинних ультраосновних розплавів, що утворюють коматиїти кінкської серії, близька за часом до формування дніпропетровських і сурських гранітоїдів — 3,11—2,95 млрд років тому. Запропоновано схему дворівневої кристалізаційної диференціації. Під час утворення гранітоїдів істотну роль відігравали флюїди. До часу 2,8 млрд років мантійні розплави збагачувалися водним флюїдом, що містив хлор. Після цього часу окисний потенціал глибинного флюїду знижувався, підвищувалась активність калію. Змінювався хімічний і мінеральний склад гранітів. The paper focuses on revealing conditions of granite formation in the Archean. It has been shown that appearance of the deepest ultrabasic melts, producing comatiites of the konka series is temporarily close to formation of dnipropetrovsk and sura granitoids — 3,11—2,95 Ga ago. A scheme of two-level crystallizing differentiation has been proposed. During granitoids formation considerable role was played by metasomatizing fluids. Up to 2,8 Ga mantle melts were enriched by chlorine-containing water fluid. After 2,8 Ga oxidation potential of deep fluid decreases, while potassium activity increases. Chemical and mineral composition of granites changes. ru Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України Геофизический журнал Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области Умови формування гранітоїдів Середньопридніпровської граніт-зеленокам’яної області Formation conditions of granitoids of Middle-Dnieper granite-greenstone area Article published earlier |
| spellingShingle | Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области Усенко, О.В. |
| title | Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области |
| title_alt | Умови формування гранітоїдів Середньопридніпровської граніт-зеленокам’яної області Formation conditions of granitoids of Middle-Dnieper granite-greenstone area |
| title_full | Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области |
| title_fullStr | Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области |
| title_full_unstemmed | Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области |
| title_short | Условия формирования гранитоидов Среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области |
| title_sort | условия формирования гранитоидов среднеприднепровской гранит-зеленокаменной области |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100343 |
| work_keys_str_mv | AT usenkoov usloviâformirovaniâgranitoidovsrednepridneprovskoigranitzelenokamennoioblasti AT usenkoov umoviformuvannâgranítoídívserednʹopridníprovsʹkoígranítzelenokamânoíoblastí AT usenkoov formationconditionsofgranitoidsofmiddledniepergranitegreenstonearea |