Геохронологія Корсунь-Новомиргородського плутону

Визначення мінерального складу та петрографічних особливостей порід. Дослідження кристалів циркону як основного мінерала-геохронометра. Аналіз ізотопного складу стронцію в апатиті і плагіоклазі та самарій-неодимових ізотопних систем валових проб порід.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 02.10.2018
Размер файла 2,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК. 550.42+550.93: (477.46 + 477.65)

04.00.02 - геохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

ГЕОХРОНОЛОГІЯ КОРСУНЬ-НОВОМИРГОРОДСЬКОГО ПЛУТОНУ

Шестопалова Олена Євгенівна

Київ-2017

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в інституті геофізики ім. С.І. Суботіна НАН України, м. Київ

Науковий керівник:

доктор геологічних наук, професор, чл.-кор. НАН України Степанюк Леонід Михайлович, Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, заступник директора з наукової роботи, завідувач відділу радіогеохронології

Офіційні опоненти:

доктор геологічних наук, доцент Шнюков Сергій Євгенович, ННІ «Інститут геології», Київський національний університет імені Тараса Шевченка МОН України, завідувач кафедри мінералогії, геохімії та петрографії доктор геолого-мінералогічних наук, професор Гулій Василь Миколайович, Львівський національний університет імені Івана Франка МОН України, завідувач кафедри петрографії

Захист відбудеться “ 04 ” липня 2017 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.203.01 при Інституті геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України за адресою: пр. Акад. Палладіна, 34, м. Київ-142, 03680

Автореферат розісланий “ 0 ” червня 2017 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради Д 26.203.01 кандидат геологічних наук І.А. Швайка

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Асоціація порід, що складає габро-анортозит-рапаківігранітні комплекси (АРГК) здавна привертає увагу. Складні багатофазні інтрузиви, в яких габро-анортозити асоціюють з гранітами рапаківі, присутні практично на всіх континентах Світу та є індикаторами тектонічної активізації давніх докембрійських платформ. З породами цих комплексів генетично пов'язані промислові родовища титану, фосфору, олова, ванадію, скандію, цирконію, кварцу, коштовного та декоративного каміння. Класичними представниками АРГК на Українському щиті є Коростенський (КП) та Корсунь-Новомиргородський (КНП) плутони. Порівняно з детально вивченим КП, для порід КНП до цих пір достеменно не з'ясовано вікові співвідношення між окремими інтрузивними фазами магматитів та джерело вихідних розплавів, що і обумовлює актуальність цієї роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконувались за програмою всебічного цільового вивчення Інгульського мегаблоку УЩ, а також за темами: 1) №717. Державний реєстраційний № 0108U003903. Моніторинг та уточнення «Кореляційної хроностратиграфічної схеми раннього докембрію УЩ». 2) «Глибинна будова та геодинамічний розвиток Інгульського мегаблоку Українського щита у зв'язку з пошуками стратегічних видів корисних копалин» 2013-2015гг, № ЙЙ-3-13.

Мета та завдання дослідження. Мета дослідження: визначити час і послідовність формування порід КНП та генезис (верхня кора чи мантія) вихідних розплавів. В процесі постановки роботи досліджувалися та визначалися: 1) мінеральний склад та петрографічні особливості порід; 2) кристали циркону як основного мінерала-геохронометра; 3) вік порід U-Pb ізотопним методом за цирконом; 4) ізотопний склад стронцію в апатиті і плагіоклазі та самарій-неодимові ізотопні системи валових проб порід.

Об'єктом дослідження є Корсунь-Новомиргородський плутон.

Предметом дослідження є породи Корсунь-Новомиргородського плутону.

Методи дослідження: 1) польові геологічні - вивчення геологічних співвідношень між різновидами порід КНП; 2) петрографічні дослідження з виявленням структурно-текстурних особливостей порід, їх хімічного та мінерального складу; 3) оптико-мінералогічні та електронно-мікроскопічні - визначення особливостей кристалів циркону як мінерала-геохронометра; 4) радіогеохронологічні дослідження - визначення ізотопного віку уранвмісних мінералів за допомогою U-Pb ізотопного методу; 5) ізотопно-геохімічні - дослідження ізотопного складу стронцію та неодиму як індикаторів генезису порід та вихідної речовини: а) визначення ізотопного складу стронцію в апатиті; б) вивчення Rb-Sr ізотопної системи плагіоклазів; в) вивчення Sm-Nd ізотопної системи валових проб порід.

Наукова новизна отриманих результатів.

1. З'ясовано, що породи АРГК КНП були сформовані у віковому інтервалі 1.80-1.74 млрд. років тому внаслідок проявлення близьких за часом таких етапів магматизму:

1) 1.8-1.79 млрд. років тому - «білі» анортозити

2) 1.77-1.74 млрд. років тому - основний обсяг габроїдів Городищенського та Новомиргородського анортозитових масивів;

3) 1.75 млрд. років тому - крупноовоїдні різновиди гранітів рапаківі, їх пегматити та формування порід монцонітового складу;

Показано, що в КНП присутня більш складна послідовність формування порід, ніж це вважалося попередніми дослідниками. Вперше у КНП визначено вік ранньої фази габроїдів - білих анортозитів. Вперше визначено вік початку формування основного обсягу анортозитів Городищенського масиву -1.77 млрд. років тому.

2. Вперше в усіх головних різновидах порід КНП визначено та досліджено складну внутрішню будову цирконів, що обумовлена комбінацією різновікових генерацій та наявністю значної кількості реліктового циркону, вік якого знаходиться в інтервалі 1.85-1.80 млрд. років.

3. За реліктовими зернами монациту вперше отримано дату можливого віку субстрату - 2.08 млрд. років.

4. Вперше для порід КНП досліджено Rb-Sr та Sm-Nd ізотопні системи та показано, що у формуванні вихідних розплавів гранітоїдів та значною мірою габроїдів суттєву роль відігравала верхньокорова речовина. Вихідні розплави ранніх фаз габроїдів мають змішані мантійно-корові джерела.

5. Проведені дослідження свідчать про парагенетичний зв'язок (єдине мантійне джерело енергії та флюїдів) між формуванням порід КНП та урановорудною мінералізацією альбіт-уранової формації. Це підтверджується їх синхронним утворенням та результатами досліджень Rb-Sr ізотопної системи порід КНП та альбітитів Кіровоградського рудного району (КРР).

Достовірність отриманих результатів забезпечується значним обсягом прецизійних геохронологічних та геохімічних досліджень на сучасному аналітичному рівні. Частково ці отримані результати узгоджуються з попередніми, але більшість з них є оригінальними і дають змогу по-новому інтерпретувати послідовність формування порід КНП та їх петрогенезис.

Практичне значення отриманих результатів. Виконані дослідження значною мірою уточнюють вікові рубежі формування КНП. Показано генетичний зв'язок вихідних розплавів з матеріалом кори та мантійними джерелами. Присутність в породах КНП реліктових зерен мінералів більш давнього віку можуть свідчити про зв'язок між породами КНП та більш давніми кристалічними породами центральної частини Інгульського мегаблоку, що розширює уявлення про джерела формування КНП. Встановлено вік формування порід КНП та пов'язаного з ним зруднення титану, фосфору та інших корисних копалин.

Особистий внесок здобувача. В основу роботи покладено фактичний матеріал зібраний автором під час роботи в лабораторії прецизійних аналітичних досліджень УкрДГРІ. У публікаціях з співавторами [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] безпосередньо дисертантом виконані пеотрографічне вивчення порід, оптичні дослідження циркону, виготовлення полірованих препаратів циркону та їх електоронно-мікроскопічні дослідження, відбір кристалів циркону для геохронологічного датування, аналіз та інтерпретація геохронологічних та ізотопно-геохімічних даних, формулювання висновків.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на Міжнародній науково-практичній конференції «Стратиграфия, геохронология и корреляция нижнедокембрийских породных комплексов фундамента Восточно-Европейской платформы» (Киев, 2010), науковій конференції «Гранитоиды: условия формирования и рудоносность» (Киев, 2013).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано шість наукових статей з співавторами та три тези доповідей, представлених на міжнародних наукових конференціях України.

Автор брав участь у написанні глави «Геологическое строение КРР» у книзі «Кировоградский рудный район. Глубинное строение. Тектонофизический анализ. Месторождения полезных ископаемых» под редакцией академика НАН Украины В. И. Старостенко и чл.-корр. НАН Украины О. Б. Гинтова. (Киев,2013).

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел (64 найменування). Обсяг роботи становить 133 сторінки та супроводжується 43 рисунками та 19 таблицями.

Дослідження виконувались під керівництвом доктора геологічних наук, професора, чл.-кор. НАН України, заступника директора ІГМР НАН України, завідувача відділу радіогеохронології Степанюка Леоніда Михайловича, якому автор щиро вдячний за допомогу і підтримку в процесі виконання роботи. Окрему подяку автор висловлює докторам геологічних наук С.Г.Кривдіку та О.В.Митрохину, консультаціями яких він користувався в процесі виконання петрографічних досліджень. Автор висловлює щиру подяку Т.І.Довбуш та І.М. Котвіцькій за допомогу у виконанні хімічної підготовки проб для ізотопного аналізу, О.Б.Висоцькому та О.В.Зюльцле за мас-спектрометричні дослідження, В.О.Гаценко за допомогу у виготовленні фотографій порід та цирконів. Також автор щиро вдячний чл.-кор. НАН України О.Б. Гінтову та пров. н.с. відділу «Геомагнетизму» Інституту геофізики І.К. Пашкевич за постійну увагу, підтримку та консультації з кореляції отриманих результатів досліджень з геофізичними даними.

2. Основний зміст

У вступі подано загальну характеристику роботи: розкрито суть наукової проблеми, обґрунтовано доцільність напрямку досліджень та актуальність теми, сформульовано мету, задачі та методи досліджень, зв'язок роботи з науковими темами, наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, повноту їх висвітлення в публікаціях за темою дисертації.

У першому розділі «Коротка характеристика вивченості Корсунь-Новомиргородського плутону» наведено огляд літератури, що присвячена геологічній будові КНП. Підкреслюється, що не зважаючи на численні дослідження геологічних співвідношень між головними різновидами порід плутону та результати їх U-Pb ізотопного датування, на даний час достеменно не визначено кількість магматичних фаз, вік їх вкорінення та джерело вихідних розплавів. Петрографічні дослідження порід КНП з визначенням їхніх взаємовідношень виконувалися М.І. Безбородьком (1935), В.І. Лучицьким (1947), В.С. Соболєвим (1947), Г.М. Козловською (1958), а також геологами Південноукраїнської та Черкаської геологорозвідувальних експедицій. В межах плутону було виділено чотири масиви основних порід та два масиви гранітів рапаківі. Відмічався значний розвиток сублужних та лужних порід. За матеріалами геофізичних досліджень (Сологуб, 1986), породи плутону мають пластиноподібну форму залягання. За даними К.А.Болюбах (1972), в плутоні можуть бути наявними окремі інтрузивні тіла з глибоким корінням. Утворення КНП пов'язують з заключним етапом (1.70-1.80 млрд. років тому, Н.П.Щербак, 2008) протерозойської активізації центральної частини УЩ та формуванням Кіровоградського рудного району (КРР). Умови залягання, контактові співвідношення, речовинний склад, геологічну послідовність вкорінення вивчали Ю.В. Кононов (1966), К.І. Свєшніков (1981), В.С. Тарасенко (1983), С.Г. Кривдік (1987, 2009), О.В. Митрохин (2011). Виконані дослідження сприяли появі різних схем геологічної послідовності вкорінення порід КНП. Найбільш відомою є схема К.І Свєшнікова (1981), що включає 11 фаз утворення різновидів порід КНП та підтверджує складне та багатофазне становлення плутону. Однак така послідовність формування порід КНП не підтверджується результатами ізотопно-геохронологічних досліджень. Час формування порід КНП за цирконом визначався в інтервалі 1.75-1.72 млрд. років (Щербак та ін., 2008), причому найдавніший вік отримано для циркону гранітів рапаківі. Відмічалась однорідна будова та схожість морфологічних типів цирконів основних порід та гранітоїдів (Щербак та ін.,1995). Останнім часом, за результатами ізотопного датування (Шумлянський та ін., 2008) індивідуальних зерен циркону, час вкорінення КНП визначається в інтервалі 1.76-1.74 млрд. років.

У другому розділі «Особливості геологічної будови Інгульського мегаблоку» подано коротку характеристику геологічної будови Інгульського мегаблоку. За сучасними уявленнями мегаблок (Геолого-геофизическая модель ККШЗ, 2006) являє собою буферну зону між Середньопридніпровським та Середньобузько-Білоцерківським мегаблоками, з якими межує по шовних зонах - Інгулецько-Криворізький та Голованівській. Для мегаблоку є характерним зменшення загальної потужності кори, що має двоповерхову будову та складається з гранулітового фундаменту та граніто-гнейсового шару (Щербаков, 2005). В структурному плані мегаблок складається з центральної зони, що утворена магматитами Новоукраїнського масиву (НУ) та КНП, та двох синкліноріїв - Братського та Інгульського. Розташування магматитів приурочено до трансрегіонального тектонічного шва Херсон-Новомиргород-Смоленськ. Синклінорії - Братський та Інгульський - складені палеопротерозойськими стратифікованими утвореннями інгуло-інгулецької серії, нижня вікова межа якої становить 2.5 млрд. років. Але в породах рами східної межі НУ відомі кластогенні зерна циркону архейського віку (Щербак та ін., 2008). Супракрустальні утворення інгуло-інгулецької серії ускладнені численними гранітоїдними масивами купольного типу кіровоградського комплексу, віком 2.06-2.02 млрд. років. Магматити центральної зони межують з синкліноріями по розломних структурах: Кіровоградській на сході та Звенигород-Ганнівській на заході. НУ масив займає південну частину центральної зони розвитку магматитів та складається з порід габро-монцонітової та монцочарнокіт-гранітної формацій віком близько 2.04 млрд. років. Породи комплексу включають ксеноліти біотит-гіперстенових гнейсів, які деякими дослідниками розглядаються як релікти гранулітового фундаменту (Щербаков, 2005). КНП займає північну частину центральної зони КРР. Плутон складений породами анортозит-рапаківігранітного комплексу, віком 1.76-1.74 млрд. років. Близько 1.8 млрд. років тому Інгульський мегаблок зазнав активізації, з якою пов'язане утворення численних зон розломів, метасоматичного перетворення порід та проявів рудної мінералізації (Щербак та ін., 2008). Характерною особливістю Інгульського мегаблоку є значний розвиток базитових дайок. Найбільш значного розвитку дайкоутворення набуло у центральній частині мегаблоку - в НУ та східному контакті КНП. Останнім часом центральна частина Інгульського мегаблоку виділяється як Кіровоградський рудний район з урановою, рідкісно- та благородно-металевою спеціалізацією та розглядається як одна з найголовніших площ для розширення мінерально-сировинної бази України.

У третьому розділі «Геологічна будова Корсунь-Новомиргородського плутону» наведено уявлення про геологічну будову КНП та речовинний склад головних різновидів порід. КНП - це складний багатофазний інтрузив, що вкорінений у палеопротерозойський складчастий фундамент північно-західної частини Інгульського мегаблоку (Щербаков, 2005). Плутон складений породами анортозит-рапаківігранітного (АРГК) комплексу. Контакти з породами рами інтрузивні та тектонічні (Кононов, 1966; Свєшніков, 1981). Глибинна будова плутону інтерпретується як чергування пластиноподібних тіл гранітоїдів та анортозитів (Сологуб,1986). Підошва верхньої кори зареєстрована на глибинах 10-16км, нижче якої знаходиться гранулітовий фундамент (Щербаков, 2005). Границя Мохо фіксується на глибині 40-46км та утворює тут прикорову лінзу (Старостенко та ін., 2007). Більша частина плутону складена гранітами рапаківі (76%), що утворюють два великі масиви - Корсунь-Шевченківський та Шполянський. Габро-анортозити складають приблизно 15% площі КНП та утворюють чотири окремих масиви- Межиріченський, Городищенський, Смілянський та Новомиргородський. Монцоніти у складі плутону окремих масивів не утворюють (Єсипчук та ін.,1990). Але у Городищенскому масиві автором знайдені дайки монцонітів, що перетинають анортозити (Довбуш та ін., 2009). Сієніти утворюють окремі невеликі масиви лише у південній частині плутону. На інших ділянках вони відомі тільки як жильні утворення (Кривдік та ін., 1988). Серед анортозитів відомі декілька різновидів. Найбільш розповсюджені сірі та темно-сірі плямисті анортозити та габро-анортозити переважно норитового складу з невеликою кількістю темноколірних мінералів. У незначній кількості трапляються практично мономінеральні анортозити. У Новомиргородському масиві автором виявлено ксеноліти білих анортозитів, що до цих пір в КНП не досліджувались [4]. Мезократові різновиди анортозитів та габро-анортозитів - лейконорити та норито-анортозити (15-25% темноколірних мінералів) утворюють невеликі не чітко оконтурені тіла у середині габро-анортозитових масивів (Кононов, 1985). Меланократові різновиди габроїдів представлені норитами, габро-норитами та троктолітами. У відслоненнях вони практично не відомі, але за даними буріння присутні в усіх масивах основних порід, де утворюють невеликі тіла та прошарки серед анортозитів. Найбільш вивчені габроїди Смілянського масиву, де розвідано Носачівське родовище ільменіту. Ультрамафіти у складі плутону трапляються лише як невеликі прошарки серед олівінових габро та норитів. Дайкових порід базитового складу нормального ряду у КНП досі не виявлено. Натомість габро-анортозити перетинаються дайками сублужного середнього складу - монцонорітами та монцонітами. Відома дайка плагіоклазового порфіриту у с. М. Смілянка за хімічним складом та петрографічними особливостями близька до монцонітів плутону. Однак, за Ю.В.Кононовим (1966), у східному та південно-східному екзоконтактах плутону відомі дайки сублужних габро-діабазів та плагіопорфіритів, які подібні до порід габро-анортозитового комплексу КНП. Серед гранітів плутону виділяються біотит-амфіболові рапаківі та рапаківіподібні граніти, біотитові рапаківіподібні граніти та апліто-пегматоїдні граніти. Найбільш поширені біотит-амфіболові крупноовоїдні рапаківі. Вони утворюють декілька різновидів, що різняться за кольором, розмірами овоїдів, зернистістю міжовоїдної маси та кількістю темноколірних мінералів (Свєшніков, 1981; Щербаков, 2005). Колір гранітів залежить від кількості темноколірних мінералів та вторинних змін. Переходи між різновидами гранітів поступові. Серед типових гранітів рапаківі поширені невеликі, не чітко оконтурені тіла або смуги амфібол-біотитових рапаківіподібних гранітів. Овоїди цих гранітів невиразно відокремлені в загальній масі породи, або взагалі відсутні. З рапаківі вони споріднені спільними рисами речовинного складу та мікроструктури. Біотитові рапаківіподібні граніти утворюють окремі тіла. Жили аплітоподібних та апліто-пегматоїдних гранітів розповсюджені як серед рапаківі, так і серед габро-анортозитів. Крім жильної фації гранітоїдів в рапаківі спостерігаються шліроподібні пегматити з міароловими пустотами. Монцоніти у складі КНП утворюють цілий спектр порід з вкрай невитриманим мінеральним складом та структурно-текстурними особливостями (Митрохин, 2011; [5]). Це зазвичай темні зеленувато-сірі до чорних породи. В зонах контакту з габро-анортозитами спостерігаються габро- та норито-монцоніти (Тарасенко,1987), що включають темноколірні мінерали як основних порід (олівін, піроксени), так і гранітів рапаківі (амфібол та біотит). На контакті з гранітами рапаківі наявні кварцові різновиди монцонітів. Всі темноколірні мінерали монцонітів мають високу залізистисть. Присутність вторинного магнетиту в інтрузивних монцонітах надає їм магнітних властивостей, що фіксується на магнітних картах у вигляді невеликих аномальних зон. Фаяліт-геденбергітові сієніти утворюють масив підковоподібної форми у південно-східній ендоконтактовій зоні КНП з Новоукраїнським масивом. На іншій території плутону сієніти відомі лише у вигляді жильних утворень (Кривдік та ін.,1988).

У четвертому розділі дисертації «Методика досліджень» викладено методику проведених досліджень, що включали польові геологічні, петрографічні, мінералогічні, оптичні, мікрозондові, хімічні, радіо геохронологічні та ізотопні аналізи порід та мінералів. Вік порід визначався за кількісними співвідношеннями між ізотопами радіоактивних елементів (U та Th) та їхніми радіогенними продуктами розпаду (Pb). Для вивчення генетичних особливостей формування порід використовувалось співвідношення між радіогенними та стабільними ізотопами одного й того ж самого елементу (87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd). Геохронологічне датування порід КНП виконувалось за допомогою уран-свинцевого ізотопного методу за цирконом та в декількох пробах за баделєїтом та монацитом. Перед датуванням породи та виділені із них циркони вивчались за допомогою поляризаційного мікроскопу та мікрозонду в полірованих шліфах і спеціально виготовлених препаратах для визначення анатомії кристалів. В процесі цих досліджень уточнювались назви порід, їх генезис, наявність вторинних змін, а також виявлялись особливості акцесорних мінералів для геохронологічних досліджень. Для визначення генезису джерела вихідних розплавів вивчались ізотопні системи стронцію та неодиму з використанням окремих мінералів (апатиту та плагіоклазу) і валових проб порід. Хімічна підготовка зразків порід для ізотопного датування та їх мас-спектрометричний аналіз проводилися у лабораторії прецизійних аналітичних досліджень УкрДГРІ та відділі радіогеохронології ІГМР НАНУ за стандартними методиками (Довбуш та ін., 2008). Кількість та ізотопний склад радіоактивних та радіогенних елементів визначався методом ізотопного розбавлення за допомогою 8-колекторного мас-спектрометру МІ-1201АТ в статичному режимі. Результати вимірювань оброблялись математичними методами, закладеними у програмне забезпечення мас-спектрометрів та з застосуванням програм ISOPLOT та Pb DATE. Похибки ізохронного віку відповідають 95% вірогідності (2у). В розрахунках віку використовувались загальноприйнятні значення констант розпаду урану (л238=0,155121*10-9 років-1, л235=0,98485*10-9 років-1). Поправки на звичайний свинець вводились за Дж. Стейсі та Дж. Крамерсом (1975). Для інтерпретації отриманих результатів використовувався метод Аренса-Везерилла. До конкордантних нами відносились значення віку, що розходилися не більш, ніж на 1.4%, що є максимальною похибкою у визначенні віку за свинець-урановими ізотопними відношеннями. В разі великої дискордантності отриманих значень за вік приймалися значення, розраховані за відношенням 207Pb/206Pb, які найбільш коректно відповідають часу формування U-Pb системи, незалежно від частки втрати нею радіогенного Pb (Щербак та ін.,2008). Для визначення джерела вихідних розплавів (корове чи мантійне) - було розраховано первинні відношення (87Sr/86Sr)о та параметру еNd. Первинне відношення 87Sr/86Sr порід КНП визначалось за апатитом та плагіоклазом. Ізотопний склад стронцію визначався на 8-колекторному мас-спектрометрі МІ-1201АТ в статичному режимі у відділі радіогеохронології ІГМР НАН України, вміст рубідію і стронцію - методом РФА в Геологічному інституті КНУ (аналітик Андреєв О.В.). Так як крім стронцію в плагіоклазах завжди присутній рубідій, то для розрахунку первинного відношення (87Sr/86Sr)o уводилася поправка на радіогенну добавку стронцію за відомою формулою (Фор,1989). Параметр еNd розраховувався за (Paolo,Wasserburg,1976).

В п'ятому розділі «Ізотопно-геохімічні та геохронологічні дослідження» викладено результати виконаних автором петрографічних, мінералогічних, ізотопно-геохронологічних та ізотопно-геохімічних досліджень порід КНП, що включають характеристику речовинного складу домінуючих різновидів порід, детальну характеристику різновидів кристалів циркону та результати ізотопно-геохімічних та радіогеохронологічних досліджень. Серед основних порід КНП найбільш розповсюджені сірі плямисті анортозити, що складають головний об'єм масивів. Анортозити Городищенського масиву сформовані в інтервалі 1.77-1.74 млрд. років тому (КН-14-7, пмт Городище; КН-14-12, с. В'язівок; КН-14-9, с.Хлистунівка) [6]. Анортозити Новомиргородського масиву -1.75 млрд. років тому (КН-1, с. Кам'янка) [2]. Вік анортозитів визначався U-Pb ізотопним методом за цирконом. Серед циркону анортозитів виділяється декілька типів кристалів, що присутні в усіх різновидах анортозитових порід плутону. Найбільш розповсюджені добре огранені призматичні та видовжено-призматичні зерна світло-рожевого циркону «чистої води» з сильним скляним блиском. В меншій кількості спостерігаються рожеві, безбарвні, мутно-білі зерна та зерна змішаного забарвлення. Внутрішня будова зазвичай проста. Мікрозондовим аналізом визначено декілька типів включень, що можуть відповідати різним етапам формування порід, а також поодинокі випадки присутності реліктових ядер. Ізохронний вік циркону анортозитів с. Кам'янка становить 1750.2±0.9 млн. років [2]. Отримані значення віку для анортозиту с. В'язівок знаходяться в інтервалі 1740-1750 млн. років, з середньозваженим значенням, за відношенням 207Pb/206Pb, 1744,5 ±6,5 млн. років, що може бути пов'язано з тривалим часом формування, або наявністю декількох генерацій циркону [6]. Серед анортозитів Новомиргородського масиву автором вперше знайдено та датовано ксеноліти білих анортозитів (КН-1/2-09) [4]. Циркон білих анортозитів представлений схожими типами кристалів, що присутні і в інших різновидах анортозитів КНП. Найбільш поширений світло-рожевий циркон. В меншій кількості наявні рожеві, безбарвні та зерна змішаних відтінків. Форма кристалів призматична та видовжено-призматична. Тип цирконовий. Частина кристалів має складну внутрішню будову. Окремі зерна складаються з декількох генерацій та включають реліктові ядра. Вік білого анортозиту, визначеного за мультизерновими наважками світло-рожевого циркону, за відношенням 207Pb/206Pb, становить 1806,0-1796,5 млн. років (див. таблицю 1). Отримані дати добре узгоджуються з віком білих бронзитових анортозитів КП (1800±1.3-1794±6.7 млн. років), де вони трактуються як найбільш рання анортозитова фаза основних порід. Останнім часом О.В. Митрохиним (2011), зроблено припущення про належність білих анортозитів Коростенського плутону до більш давнього анортозит-мангерит-чарнокітового комплексу(АМЧГ). Однак, не дивлячись на подібний хімічний склад білих анортозитів обох плутонів, високий вміст стронцію в плагіоклазі, характерний для білих анортозитів КП, відмічається практично для всіх досліджених різновидів основних порід КНП. Первинне відношення 87Sr/86Sr білих анортозитів КП набагато нижче (0.7023-0.7028), ніж у типових анортозитах головної фази (0.7036). В КНП первинне відношення 87Sr/86Sr білих анортозитів навіть вище (0.70592), ніж в анортозитах, що їх вміщують (0.70575). Крім однакових типів циркону з інших різновидів габроїдів, білі анортозити включають акцесорні мінерали, що є характерними для габроїдів та монцонітів КНП: апатит, мінеральний кристал циркон ізотопний

Таблиця 1. Вміст урану, свинцю та ізотопний склад свинцю в цирконі білого анортозиту, проба KN-1/2-09К.

Вміст (ppm)

Ізотопні відношення

Вік, млн. років

U

Pb

206 Pb

204 Pb

206 Pb

207 Pb

206 Pb

208 Pb

206 Pb r

238 U

207 Pb r

235 U

206 Pb r

238 U

207 Pb r

235 U

207 Pb r

206 Pb r

1.

470,6

162,0

18250

9,2593

3,8791

0,29242

4,3287

1654

1699

1755,1

2.

437,8

149,4

21185

9,3145

3,769

0,28844

4,2483

1634

1683

1745,9

3.

938,6

349,4

7890

9,2328

3,1759

0,30298

4,4571

1706

1723

1743,7

4.

544,7

205,4

3700

9,2404

3,4474

0,31263

4,6268

1754

1754

1754,7

5.

218,2

78,92

1168

8,4147

3,185

0,28915

4,2787

1637

1689

1754,5

6.

541,8

293,3

1035

8,1064

1,2603

0,32197

4,9010

1799

1 802

1806,0

7.

460,4

188,1

4812

8,8865

2,831

0,32235

4,8813

1801

1799

1796,5

8 .

229,8

81,04

8030

9,1249

3,5663

0,29424

4,3818

1663

1709

1766,0

9.

323,2

133,1

2107

8,7466

3,0736

0,32946

4,9060

1836

1803

1766,0

10.

227,9

85,85

3614

8,9127

3,5978

0,31343

4,6912

1 758

1766

1775,3

Поправка на звичайний Pb введена за Стейсі і Крамерсом (1975) на вік 1800 млн. років; 1,4,5- зерна рожевого циркону;2,3,9 - мутно-білі кристали; 6,7- світло-рожевий циркон ; 8,10- суміш різних зерен.

ільменіт, баделєїт. В той же час, білі анортозити КНП фіксують сліди асимільованого субстрату нижньої кори у вигляді реліктових зерен монациту, циркону та інших мінералів, що є характерними як для автономних анортозитів мангерит-чарнокітової формації, так і для чарнокітоїдів гранулітового фундаменту. Вік субстрату асимільованої кори, отриманого за реліктовими зернами монациту, становить 2.08 млрд. років. Формування габро-норито-анортозиту північно-східного краю Городищенського масиву (КН-14-7) відбувалось тривалий час-1774.1-1753,0 млн. років тому. Циркони габро-анортозиту дуже різноманітні. Візуально вони найкраще розрізняються за забарвленням зерен, формою кристалів та за включеннями, склад яких вивчався за допомогою мікрозонду [2]. Більшість включень в цирконах має склад породоутворюючих мінералів анортозиту. Форма кристалів призматична, видовжено-призматична, голчаста та коротко-призматична. Тип цирконовий. Зрідка спостерігаються зерна гіацинтового типу та зерна округлої форми зі слідами розчинення. Частина кристалів має складну внутрішню будову, обумовлену комбінацією декількох різнозабарвлених типів циркону, що вказує на поліетапне формування габро-норито-анортозиту. В деяких зернах наявні реліктові ядра. Датовано шість різних фракцій циркону з однорідною внутрішньою будовою та баделєїт. Отримані значення віку близькі за відношенням 207Pb/206Pb, які групуються у двох інтервалах: 1773.8-1774.6 млн. років та 1750.4-1754.1 млн. років. Вік баделеїту становить 1758.2 млн. років (див. таблицю 2).

Таблиця2. Вміст U, Pb та ізотопний склад Pb в цирконі та баделєїті КН-14-7.

Фрак

ція*

Вміст (ppm)

Ізотопні відношення

Вік млн. років

U

Pb

206Pb

204Pb

206Pb

207Pb

206Pb

208Pb

206Pb

238U

207Pb

235U

206Pb

238U

207Pb

235U

207Pb

206Pb

1.

110.2

39.42

4000

8.9485

3.8718

0.30238

4.5221

1703

1735

1773.8

2.

154.5

53.03

4710

8.9896

3.9131

0.29083

4.3493

1646

1703

1773.8

3.

658.8

215.7

9115

9.1000

4.6294

0.28632

4.2837

1623

1690

1774.6

4.

417.4

147.3

3860

9.0342

3.7549

0.29632

4.3830

1673

1709

1753.7

5.

320.5

115.4

5460

9.1349

3.4666

0.29827

4.4040

1683

1713

1750.4

6.

306.0

102.4

1610

8.6483

4.1480

0.28357

4.1953

1609

1673

1754.1

7.

191.0

73.47

606.6

7.7024

11.028

0.35722

5.2969

1969

1868

1758.2

Поправка на звичайний Pb уведена за Стейсі та Крамерсом . На вік 1770 млн. р. - для точок 1-3, на вік 1750 млн. р. - для точок 4-7.Примітка:* 1-6 - циркони: 1- світло-рожеві; 2-рожеві; 3- безколірні з зеленим відтінком;4,6-рожеві та коричнево-рожеві кристали; 5- безколірні з бузково-рожевим відтінком; 7 - баделєїт.

Найдавніші значення віку отримано для трьох типів циркону (світло-рожевий, рожевий та безбарвний с зеленуватим відтінком). Вік цих цирконів може відповідати раннім етапам кристалізації габро-норито-анортозиту, або часу вкорінення ранніх порцій розплавів. Результати досліджень [6] добре узгоджуються з датами 1773,8-1751.5 млн. років (за 207Pb/206Pb), що отримані Л.В. Шумлянським (Щербак, 2008) для циркону габроїдів Носачівського родовища ільменіту, що підтверджує присутність різновікових генерацій циркону в габроїдах Городищенського масиву. Вік габро-норито-анортозиту центральної частини Городищенського масиву (КН14-9, с. Хлистунівка) становить 1738.8 ±3.6 млн. років [6]. Циркон утворює кристали, що різняться відтінками рожевого та жовтувато-бурого кольору. Блиск скляний. Тип цирконовий. Кристали призматичні та видовжено-призматичні. Внутрішня будова, зазвичай, проста. Характерною особливістю цих цирконів є відсутність зерен округлої форми та велика кількість включень таких породоутворюючих мінералів, як К-Na польовий шпат, кварц, плагіоклаз та апатит. Вік визначали за жовто-рожевими зернами циркону. Отримане значення віку близьке до відомих датувань анортозитів с. Хлистунівка - 1720±10;1725±12 млн. років (Щербак та ін., 1995; Щербак та ін.,2008). Порфіроподібні норити центральної частини Городищенського масиву (КН-14-11, с.Хлистунівка) були сформовані 1749±0.5 млн. років тому. Циркон утворює безбарвні, блідо-рожеві, рожеві та буруваті кристали цирконового типу. Присутня невелика кількість зерен округлої форми. Блиск скляний. Кристали прозорі та напівпрозорі. Коефіцієнт видовження змінюється від 1.5 до 8. В деяких зернах наявні реліктові ядра декількох типів. Датувався світло-рожевий циркон «чистої води». Вік циркону за верхнім перетином конкордії дискордією складає 1749±0.5 млн. років [6]. Вік олівінового норито-троктоліту південної частини масиву (КН14-13, с. Воронівка) становить 1750.1±1.2млн. років [4]. Кристали циркону не такі різноманітні, як в анортозитах. Спостерігаються безбарвні та світло-рожеві зерна цирконового типу з сильним скляним блиском. Коефіцієнт видовження варіює від 1.5 до 8. Частина кристалів має складну внутрішню будову за рахунок присутності реліктових ядер округлої форми. Датувались світло-рожеві кристали циркону «чистої води». Вік циркону, отриманий за верхнім перетином конкордії дискордією, становить 1750.1±1.2 млн. років. За результатами ізотопного датування граніти рапаківі Корсунь-Шевченківського масиву (кар'єр «Сівач», КН-15-1, КН15-5) та Шполянського масиву (кар'єр «Прудянський», КН-13) КНП були сформовані в інтервалі 1753.9±0.8-1747.5±3.7 млн. років тому. Ізотопний вік гранітів рапаківі визначався за аланітом та цирконом. Аланіти рапаківі північної (КН15-1) та південної (КН-13) частин плутону кристалізувались одночасно - 1753.9±0.8 та 1753.7±1.1 млн. років тому [8]. Циркон гранітів рапаківі різноманітний за формою кристалів, кольоровою гамою, розміром та внутрішньою будовою.

Рис.1. Складні зерна циркону порід КНП: а- норито-троктоліту; б-габро-норито-анортозиту;в-граніту рапаківі; г-монцоніту.

В усіх досліджуваних зразках значна кількість кристалів циркону має складну будову, що обумовлена наявністю декількох генерацій та в деяких зернах реліктових ядер (рис.1). Вік гранітів рапаківі визначався за однорідними кристалами [7]. Отримані дати мають близькі значення та становлять 1747.5± 3.7 та 1748.8 млн. років (за 207Pb/206Pb). Для пегматитів (КН-13-1) рапаківі отримано такий самий вік 1748.2±4.2 млн. років [6]. Дайки монцонітів, що перетинають анортозити Городищенського масиву, були вкорінені 1752.8±6.5 млн. років тому [2]. Циркон монцоніту (с. Вязівок, КН-14-6) представлений переважно світло-рожевими прозорими кристалами з сильним блиском. В меншій кількості спостерігаються безбарвні кристали та зерна округлої форми. Форма кристалів призматична та коротко-призматична до ізометричної зі складною огранкою. Тип цирконовий. В деяких зернах присутні неоднорідності округлої форми, що займають до 80% об'єму зерна. В поодиноких випадках фіксуються дуже дрібні ядра реліктового циркону. Для коротко-призматичного циркону отримана дата 1835 млн. років. Монцоніти східного краю плутону, що утворюють невеликі тіла серед гранітів рапаківі Шполянського масиву, остаточно сформовані 1748.6 млн. років тому. Монцоніт є породою гібридною, включає ксеноліти порід рами та, можливо, ранніх дайкових утворень. З монцоніту нами датовані чотири генерації циркону, що були виділені за результатами оптичних досліджень [5]. Розраховані значення віку - дискордантні. Як найбільш вірогідні приймались значення віку, отримані за відношенням 207Pb/206Pb. Вони добре узгоджуються з порядком наростань різних типів циркону в зернах. Найдревніші зерна циркону мають вік 1852,9 млн. років та розглядаються як ксеногенні, що були захоплені в процесі контамінації вміщуючих порід або асиміляції корового субстрату. Вік інших декількох генерацій збігається з віком циркону білих анортозитів -1794.4 та 1808.6 млн. років і може трактуватись як циркон ранніх базитових розплавів. Очевидно,через присутність в монцоніті реліктового циркону отримані цифри ізотопного віку не відповідають дійсному віку формування породи. За найбільш вірогідну можна прийняти мінімальну дату - 1748,6 млн. років, розраховану за відношенням 207Pb/206Pb. Припускається можливе формування монцоніту за рахунок контамінації основними розплавами давніших корових порід кислого складу. Найдавніші дати, що отримані для реліктових генерацій циркону монцонітів та циркону білого анортозиту, знаходяться у віковому інтервалі, визначеному для деяких базитових дайок КРР - 1802±36 - 1880±142 млн. років (Shumlyanskyy, 2015). Вік формування КНП (1.80-1.74 млрд. років) повністю збігається з часом формування ураново-рудної мінералізації КРР, про що свідчать значення віку, отримані за урановими мінералами Новоконстантинівського - 1812±42 та 1750 млн. років, Партизанського-1808±27 млн. років та Ватутінського - 1752,4 ± 0.6 та 1740,2 ± 5.9 млн. років родовищ (Щербак,2008, [3,10]). Цілком вірогідно, що процеси формування КНП та ураново-рудної мінералізації КРР взаємопов'язані (спільне мантійне джерело енергії та флюїдів). Результати датування порід КНП представлені на схематичній геологічній карті КНП (рис.2).

У шостому розділі «Ізотопно-геохімічні дослідження ізотопних систем стронцію та неодиму» наведено та охарактеризовано отримані значення первинного відношення (87Sr/86Sr)о та еNd для головних різновидів порід, що складають КНП . Отримані значення (87Sr/86Sr)о варіюють від 0.70515 в основних породах до 0.723 у гранітах рапаківі, що свідчить про значну участь корової речовини у формуванні вихідних розплавів всіх різновидів порід плутону. Значення еNd, що складає (+ 1.4) для білих анортозитів та (+3) для габро-норито-анортозиту північно-східного краю Городищенського масиву, є свідченням мантійного джерела вихідних розплавів для цих різновидів порід. Корові значення первинного відношення (87Sr/86Sr)о та мантійні значення еNd вказують на змішані, мантійно-корові джерела вихідних розплавів основних порід плутону. Гранітоїди плутону за цими показниками мають корове походження. За результатами вивчення Rb-Sr ізотопної системи альбітитів КРР виявляється тенденція зниження первинного ізотопного відношення (87Sr/86Sr)о від 0,764 - 0,725 в гранітоїдах Новоукраїнського масиву, до 0,715-0,712 в безрудних альбітитах та до 0,709 в рудних. На наш погляд це обумовлено привнесенням глибинного стронцію з ізотопним відношенням 87Sr/86Sr нижчим за 0,709. Зважаючи на те, що в основних породах КНП відношення (87Sr/86Sr)о варіює від 0,7051 до 0,7069, це дозволяє припустити, що між процесами формування КНП та урановорудних альбітитів існує парагенетичний зв'язок, в усякому разі спільне джерело енергії та флюїдів.

Рис.2. Схематична геологічна карта КНП (масиви рапаківі: КШМ-Корсунь-Шевченківський, ШМ-Шполянський; габро-анортозитові: ММ- Межіріченський, ГМ-Городищенський, СМ-Смілянський; НМ-Новомиргородський);

1-рапаківі та рапаківіподібні граніти; 2 - монцоніти та габро-монцоніти; 3- титаноносні габроїди; 4-анортозити та габро-анортозити; 5- головні розломи; 6- осі магнітних аномалій кільцевих структур (Пашкевич, 2013); цифри віку в квадратах- дати, що отримано попередніми дослідниками; цифри без квадратів- дати, що отримано автором. Складено за матеріалами геологічної карти 1:500000 (Клочков та ін., 1987) з доповненнями О.В. Митрохіна (Митрохін, 2011), І.К. Пашкевич (Пашкевич, 2013) та автора.

Висновки

1. Вкорінення порід КНП відбувалось в інтервалі 1.80-1.74 млрд. років тому. Основні породи плутону формувались у такі етапи: рання фаза габроїдів, віком 1.80-1.79 млрд. років - білі анортозити Новомиргородського масиву; головний об'єм анортозитів масивів основних порід було сформовано в інтервалі 1.77 -1.74 млрд. років тому; гранітоїди КНП формувались в вузькому часі біля 1.75 млн. років тому.

2. У формуванні вихідних розплавів гранітоїдів та габроїдів брав участь матеріал верхньої кори. Про це свідчать Rb-Sr и Sm-Nd ізотопні системи та присутність реліктових ядер в цирконі.

3. За результатами U-Pb ізотопного датування є підстави вважати, що існує парагенетичний зв'язок (єдине мантійне джерело енергії та флюїдів) між формуванням порід КНП та ураново-рудної мінералізації альбіт-уранової формації. Це підтверджується їх синхронним формуванням та добре узгоджується з результатами дослідження Rb-Sr ізотопних систем.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Геологическое строение КРР / Гинтов О.Б., Попов Н.Н, Макивчук О.Ф., Усенко О.В., Шестопалова Е.Е. // Кировоградский рудный район. Глубинное строение. Тектонофизический анализ. Месторождения рудных полезных ископаемых[науч. ред. В.И. Старостенко, О.Б. Гинтов]. - Киев: «Прастыи луды», 2013.-С.-39-53.

2. Довбуш Т.И. Кристаллогенезис и возраст циркона из габброидов Корсунь-Новомиргородского плутона (Украинский щит) / Довбуш Т.И., Степанюк Л.М., Шестопалова Е.Е. //Геохимия и рудообразование.-2009.-вып.27.- С. 20-24.

3. Степанюк Л.М. Геохронологія Ватутінського уранового родовища (Інгульський мегаблок Українського щита) / Степанюк Л.М., Бондаренко С.М., Іванов Б.Н., Довбуш Т.І., Курило С.І., Сьомка В.О., Шестопалова О.Є. // Геохімія та рудоутворення. - 2014.-вип.34.-С.18-25.

4. Шестопалова Е.Е. О возрасте белых анортозитов Новомиргородского массива Корсунь-Новомиргородского плутона (Украинский щит) / Шестопалова Е.Е., Степанюк Л.М., Довбуш Т.И., Ковтун А.В. // Геофиз. журнал.-2014. - Т. 36, №2. - С.150-161.

5. Шестопалова Е.Е. Возраст монцонитов восточной части Корсунь-Новомиргородского плутона (Ингульский мегаблок УЩ) / Шестопалова Е.Е., Степанюк Л.М., Довбуш Т.И., Котвицкая И.Н.// Геофиз. журн.-2015.-Т.37, №4.-С.114-125.

6. Шестопалова Е.Е. Изотопный возраст циркона габброидов Городищенского массива (Корсунь-Новомиргородский плутон, Ингульский мегаблок УЩ). / Шестопалова Е.Е., Степанюк Л.М., Довбуш Т.И., Котвицкая И.Н. // Мінерал. журнал.-2015.Т.-37, №2.-C.63-75.

7. Шестопалова Е.Е., Степанюк Л.М., Довбуш Т.И., Котвицкая И.Н. Изотопный возраст циркона гранитоидов Корсунь-Новомиргородского плутона (Ингульский мегаблок УЩ) / Шестопалова Е.Е., Степанюк Л.М., Довбуш Т.И., Котвицкая И.Н. // Мінерал. журнал.-2014.-Т.-36, №4.-С.95-106.

8. Шестопалова О.Е. U-Pb (за ортитами) вік гранітів рапаківі Корсунь-Новомиргородського плутону / Шестопалова О.Е, Степанюк Л.М., Довбуш Т.І // Тез. докл. Международной научно-практической конференции «Стратиграфия, геохронология и корреляция нижнедокембрийских породных комплексов фундамента Восточно - Европейской платформы.»- Киев.- 2010. - C. 245-248.

9. Довбуш Т.И. Кристаллогенезис и возраст циркона из габброидов Корсунь-Новомиргородского плутона (Украинский щит) / Довбуш Т.И., Степанюк Л.М. Шестопалова Е.Е. // Міжнародна наукова конференція «Актуальні проблеми геохімії, мінералогії, петрології та рудоутворення». Тези доповідей. Київ., 19-20 лютого, 2009. -С-18-19.

10. Шестопалова Е.Е. Палеопротерозойский гранитоидный магматизм Ингульского мегаблока УЩ / Шестопалова Е.Е., Степанюк Л.М., Довбуш Т.И.,Сьомка В.А. и др. // Научная конференция «Гранитоиды: условия формирования и рудоносность.» Тезисы докладов. Киев.- Украина. 27.мая- 1июня, 2013.-С.-152-153.

Анотація

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.02 - геохімія. (геологічні науки). - Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, Київ, 2017.

Дисертаційна робота присвячена радіогеохронологічним та ізотопно-геохімічним дослідженням порід КНП. В процесі досліджень визначено вік формування інтрузивних фаз КНП та походження джерел (кора-мантія) вихідних розплавів. Вік вкорінення КНП становить 1.80-1.74 млрд. років. Для основних порід плутону виявлено такі етапи формування: білі анортозити - 1.80-1.79 млрд. років тому; головний об'єм габроїдів Городищенського та Новомиргородського масивів -1.77 - 1.74 млрд. років; гранітоїди КНП формувались у вузькому часі близько 1.75 млрд. років тому. У формуванні вихідних розплавів порід КНП значну роль відігравала корова речовина. Про це свідчать результати досліджень Rb-Sr и Sm-Nd ізотопних систем та присутність реліктових ядер в цирконі. Проведені дослідження свідчать на користь парагенетичного зв'язку (єдине мантійне джерело енергії та флюїдів) у формуванні порід КНП та ураново-рудної мінералізації альбіт-уранової формації, що підтверджується їх синхронним формуванням та добре узгоджується з результатами дослідження Rb-Sr ізотопних систем порід КНП та уранових альбітитів.

Ключові слова: Корсунь-Новомиргородський плутон, анортозити, габроїди, монцоніти, граніти рапаківі, циркон, ізотопний вік.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.02 - геохимия (геологические науки). - Институт геохимии, минералогии и рудообразования им. Н.П.Семененко НАН Украины, Киев, 2017.

В диссертации представлены результаты изотопно-геохронологических и изотопно-геохимических исследований пород Корсунь-Новомиргородского плутона (КНП) Ингульского мегаблока УЩ.

Формирование КНП связано с заключительным этапом тектоно-магматической активизации центральной части Ингульского мегаблока на рубеже палео- и мезопротерозоя. Плутон сложен породами анортозит-рапакивигранитного комплекса. В составе плутона выделяют четыре массива габбро-анортозитов и два массива гранитов рапакиви. Ранняя фаза основных пород КНП зафиксирована в южной части плутона. Она представлена ксенолитами белых анортозитов, возрастом 1.80-1.79 млрд. лет. Основной объем габброидов формировался в интервале 1.77-1.74 млрд. лет. Начало их формирования установлено по близким к конкордантным значениям возраста (207Pb/206Pb), полученным для трех типов циркона габбро-норито-анортозита. Норитовые разности габброидов этого же массива - порфировидный норит с.Хлыстуновка и норито-троктолит с.Вороновка сформировались около 1.75 млрд. лет тому назад. Такой же возраст получен для анортозитов Новомиргородского массива, включающих ксенолиты белых анортозитов. Заключительный этап формирования анортозитов фиксируется возрастом анортозита и норито-анортозита центральной части Городищенского массива. Граниты рапакиви КНП были сформированы в узком временном интервале около 1.75 млрд. лет. Возраст становления гранитов рапакиви определялся по алланиту и циркону. Полученные даты показывают синхронное образование минералов в обоих массивах рапакиви. Породы монцонитового состава КНП также были сформированы около 1.75 млрд. лет тому назад, однако в обеих пробах монцонитов наблюдается реликтовый циркон возрастом 1.83-1.85 млрд. лет. Результаты оптических и изотопно-геохронологических исследований циркона свидетельствуют о сложной и длительной истории формирования КНП. В отличие от Коростенского плутона, где основная масса циркона представлена однотипными кристаллами простого строения, все исследованные разности пород КНП содержат несколько типов циркона, которые отличаются обликом, окраской и анатомией кристаллов. Кроме однородных зерен присутствуют сложные кристаллы, в которых наблюдается несколько разноокрашенных нарастаний, а также древний реликтовый циркон в виде ядер или отдельных зерен. Присутствие реликтового циркона и результаты исследования изотопных систем стронция и неодима свидетельствуют о значительной роли корового вещества в формировании расплавов как гранитоидов, так и габбро-анортозитов. Для гранитоидов первичные отношения (87Sr/86Sr)0 находятся в интервале 0.7088 - 0.723, что характерно для верхнекоровых образований. Значения еNd отрицательные, что также указывает на коровые источники формирования гранитоидов. Первичные отношения (87Sr/86Sr)0 основных пород лежат в диапазоне 0.70515 - 0.70694, что также отвечает показателям коровых, возможно нижнекоровых пород и указывает на ассимиляцию исходными расплавами корового материала. Минимально возможный возраст ассимилированного субстрата коры 2.08 млрд. лет определен по реликтовым зернам монацита белых анортозитов. Значения еNd ранних фаз основных пород +1,4 (белый анортозит) и +3.0 (габбро-норито-анортозит) указывают на мантийные источники исходных расплавов. Коровые значения (87Sr/86Sr)0 и мантийные значения еNd свидетельствуют о смешанных мантийно-коровых источниках расплавов этих пород. Время формирования КНП совпадает с временем формирования урановорудной минерализации альбит-урановой формации (1.80-1.74 млрд. лет), широко проявленной в Кировоградском рудном районе. Результаты исследования Rb-Sr изотопной системы альбититов указывают на привнос глубинного стронция с низким первичным отношением (ниже 0,709), близким таковому в основных породах КНП. На основании результатов изотопно-геохронологического датирования пород КНП и урановых альбититов Кировоградского рудного района (1.80-1.74 млрд.лет), а также результатов исследования их Rb-Sr изотопных систем делается вывод о существовании парагенетической связи процессов их формирования (общий источник энергии и флюидов).

Ключевые слова: Корсунь-Новомиргородский плутон, анортозиты, габброиды, монцониты, граниты рапакиви, циркон, изотопный возраст.

Candidate of science thesis in Geology with a specialization in 04.00.02 - Geochemistry (sience of geology). M. P. Semenenko Institute of Geochemistry, Mineralogy and Ore Formation of the National Academy of Science of Ukraine, Kyiv, 2017.

The thesis is devoted to isotopic-geochronological study of rocks that make up the Korsun-Novomirgorodsky pluton (KNP). In the course of research, the age of formation of intrusive phases of KNP and the origin of sources(crust-mantle) of initial melts for gabbroids and rapakivi granites were determined. The age of intrusion of KNP is 1.80-1.74 Ga. Three stages of formation have been determined for the main pluton rocks: white anorthosites - 1.80-1.79 Ga; аnorthosites and gabbro-anorthosites of main volume of basic massifs were formed in the interval of 1.77-1.74 Ga; the KNP granitoids were formed in a short time, or with a slight interruption of the intrusive phases in the interval of (1.754-1.748 Ga) years ago. The crust material played significant role in the formation of rock melts of the KNP. This is evidenced by the studies of Rb-Sr and Sm-Nd isotopic systems and the presence of the relic nuclei in zircon. The obtained results testify to the paragenetic connection (mantle source of energy and fluids) during the formation of the rocks of the KNP and the uranium-ore mineralization of the albite-uranium type. This is confirmed by their synchronous formation and well agrees with the results of the investigation of Rb-Sr isotopic systems.

...

Подобные документы

  • Мінерало-петрографічні особливості руд і порід п’ятого сланцевого горизонту Інгулецького родовища як потенціальної залізорудної сировини; геологічні умови. Розвідка залізистих кварцитів родовища у межах профілей. Кошторис для інженерно-геологічних робіт.

    дипломная работа [131,9 K], добавлен 14.05.2012

  • Магматичні гірські породи, їх походження та класифікація, структура і текстура, форми залягання, види окремостей, будівельні властивості. Особливості осадових порід. Класифікація уламкових порід. Класифікація і характеристика метаморфічних порід.

    курсовая работа [199,9 K], добавлен 21.06.2014

  • Виникнення історичної геології як наукового напряму. Методи встановлення абсолютного та відносного віку гірських порід. Методи ядерної геохронології. Історія сучасних континентів у карбоні. Найбільш значущі для стратиграфії брахіоподи, гоніатіти, корали.

    курс лекций [86,2 K], добавлен 01.04.2011

  • Вибір засобу виймання порід й прохідницького обладнання. Навантаження гірничої маси. Розрахунок металевого аркового податливого кріплення за зміщенням порід. Визначення змінної швидкості проведення виробки прохідницьким комбайном збирального типу.

    курсовая работа [347,5 K], добавлен 19.01.2014

  • Розкривні роботи, видалення гірських порід. Розтин родовища корисної копалини. Особливості рудних родовищ. Визначальні елементи траншеї. Руйнування гірських порід, буро-вибухові роботи. Основні методи вибухових робіт. Способи буріння: обертальне; ударне.

    реферат [17,1 K], добавлен 15.04.2011

  • Геологічна будова, гідрогеологічні умови, вугленосність Боково-Хрустальського району з видобутку антрацитів. Характеристика ділянки шахтного поля: віку і складу порід, їх залягання, якості вугільного пласта. Результати геолого-розвідницьких робіт.

    курсовая работа [114,1 K], добавлен 09.06.2010

  • Магматизм і магматичні гірські породи. Інтрузивні та ефузивні магматичні породи. Використання у господарстві. Класифікація магматичних порід. Ефузивний магматизм або вулканізм. Різниця між ефузивними і інтрузивними породами. Основне застосування габро.

    реферат [20,0 K], добавлен 23.11.2014

  • Геологічний опис району, будова шахтного поля та визначення групи складності. Випробування корисної копалини і порід, лабораторні дослідження. Геологічні питання буріння, визначення витрат часу на проведення робіт. Етапи проведення камеральних робіт.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 24.11.2012

  • Фізико-географічна характеристика Північно-Західного Причорномор’я. Основні тенденції змін клімату у межиріччі. Визначення змін кліматичних чинників формування стоку та характеристик стоку річок. Попередній аналіз даних гідрохімічного складу вод.

    курсовая работа [682,9 K], добавлен 22.12.2014

  • Визначення запасів нафти в родовищі, пористість та проникність порід. Розрахунок відносної густини газу та нафти за нормальних і стандартних умов. Визначення умов та мінімального вибійного тиску фонтанування, тиску біля башмака фонтанного ліфта.

    контрольная работа [107,6 K], добавлен 27.06.2014

  • Історія розвідки і геологічного вивчення Штормового газоконденсатного родовища. Тектоніка структури, нафтогазоводоносність та фільтраційні властивості порід-колекторів. Аналіз експлуатації свердловин і характеристика глибинного та поверхневого обладнання.

    дипломная работа [651,9 K], добавлен 12.02.2011

  • Загальна характеристика геофізичних методів розвідки, дослідження будови земної кори з метою пошуків і розвідки корисних копалин. Технологія буріння ручними способами, призначення та основні елементи інструменту: долото для відбору гірських порід (керна).

    контрольная работа [25,8 K], добавлен 08.04.2011

  • Внутрішні та зовнішні водні шляхи. Перевезення вантажів і пасажирів. Шлюзовані судноплавні річки. Визначення потреби води для шлюзування. Транспортування деревини водними шляхами. Відтворення різних порід риб. Витрата води для наповнення ставка.

    реферат [26,7 K], добавлен 19.12.2010

  • Аналіз історії відкриття перших родовищ паливних копалин в Україні. Дослідження класифікації, складу, властивостей, видобутку та господарського використання паливних корисних копалин. Оцінка екологічних наслідків видобутку паливних корисних копалин.

    курсовая работа [8,6 M], добавлен 20.12.2015

  • Ізотопні методи датування абсолютного віку гірських порід та геологічних тіл за співвідношенням продуктів розпаду радіоактивних елементів. Поняття біостратиграфії, альпійських геотектонічних циклів та Гондвани - гіпотетичного материку у Південній півкулі.

    реферат [30,8 K], добавлен 14.01.2011

  • Виникнення складок при пластичних деформаціях в результаті тектогенезу, їх основні типи (антиклінальні, синклінальні) та елементи. Класифікація складок за положенням осьової площини, величиною кута при вершині, формою замка та типом деформацій порід.

    реферат [373,8 K], добавлен 03.12.2013

  • Ознайомлення з походженням, петрографічними особливостями, мінеральним складом кімберлітів. Властивості кімберлітів і трубок вибуху. Широкі варіації породоутворюючих оксидів, властиві для кімберлітових порід. Розріз кори вивітрювання кімберлітової трубки.

    курсовая работа [974,1 K], добавлен 03.12.2014

  • Якісна характеристика корисної копалини ділянки "Заверіччя". Промислова оцінка запасів кристалічних порід. Технологія виконання розкривних робіт. Продуктивність кар’єру. Технологія ведення гірничо-видобувних робіт. Необхідна кількість екскаваторів.

    отчет по практике [31,6 K], добавлен 10.11.2013

  • Геометризація розривних порушень. Відомості про диз’юнктиви, їх геометричні параметри та класифікація. Елементи зміщень та їх ознаки. Гірничо-геометричні розрахунки в процесі проектування виробок. Геометризація тріщинуватості масиву гірських порід.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 19.09.2012

  • Характеристика Скелеватського родовища залізистих кварцитів Південного гірничо-збагачувального комбінату, їх геологічна будова. Початковий стан гірничих робіт. Підготовка гірських порід до виїмки. Організація буропідривних робіт. Техніка безпеки.

    курсовая работа [40,6 K], добавлен 16.03.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.