Хмільницький структурно-тектонічний вузол  (Український щит) та його геолого-геофізична сутність

Володимир Єнтін; Олег Гінтов; Сергій Гуськов; Сергій Мичак; Олександра  Павлюк; Діна Залізняк

doi:10.24028/gj.v47i4.329385

Автор(и)

Володимир Єнтін Державне підприємство «Українська геологічна компанія, Україна
Олег Гінтов Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України , Україна
Сергій Гуськов Державне підприємство «Українська геологічна компанія, Україна
Сергій Мичак Інститут геофізики ім. С.і. Субботіна НАН України, Україна
Олександра Павлюк Інститут геохімії,мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, Україна
Діна Залізняк Інститут геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України , Україна

DOI:

https://doi.org/10.24028/gj.v47i4.329385

Ключові слова:

Український щит, Хмільницький гравітаційний мінімум, лейкогранітна інтрузія, тривимірна густинна модель, радонові джерела, уранові прояви, лужні габро-діабази, алмази

Анотація

Хмільницький структурно-тектонічний вузол є неординарним для Українського щита випадком наявності в його південно-західній частині (Бердичівське підняття), на перетині трьох глибинних розломів, яскраво проявленої глибинно-проникної ділянки кристалічного фундаменту (термоблеми). Її умовна протяжність із заходу на схід становить близько 40 км, а епіцентр припадає на Хмільницький гравітаційний мінімум розміром 25×25 км та відносною інтенсивністю −16 мГал, який збігається з областю зниженої інтенсивності магнітного поля. За результатами комплексної геолого-геофізичної інтерпретації природа мінімуму обумовлена проявом серед гранітоїдів бердичівського комплексу локального осередку протерозойського кислого магматизму, представленого грибоподібним масивом лейкогранітоїдів гранат-біотитового складу, який простежено до глибини 15 км, тобто до зони існування можливого гранітного розплаву. Грибоподібна форма тіла гранітоїдів, густина яких менша за густину бердичівських гранітів на 0,1 г/см3, пояснюється субгоризонтальним проникненням розплаву в приповерхневій частині кори у вигляді силів. Магматична діяльність у межах масиву та його ендо-екзоконтактах супроводжується глибинною дегазацією у вигляді радонових еманацій і проявами уранової мінералізації. Площа всього Хмільницького структурно-тектонічного вузла характеризується численними проявами дайкового габро-діабазового магматизму протерозойського віку, контрастними ореолами індикаторних мінералів кімберлітів і уламками алмазів в осадовому чохлі.

Наведено докладні петрологічні та геохімічні характеристики гранатів взагалі і піропів зокрема. Показано, що гранати району досліджень мають коро-мантійне походження. Серед них виявлено гранати, які за хімічним складом і колориметричними параметрами ідентичні гранатам алмазоносних бімінеральних еклогітів з кімберлітів алмазоносних провінцій світу. Серед піропів переважають гранати помаранчевого кольору, що засвідчує високий вміст різновидів еклогітової асоціації. Встановлено більше десятка ореолів піропів, розміри яких не менші від розмірів ореола піропів всесвітньо відомого родовища Снеп-Лейк (Канадський щит). Наведено геолого-геофізичні чинники і значна проникність кристалічного фундаменту вузла дають важливі аргументи до його віднесення до ділянки першої черги на пошуки в межах Бердичівського підняття можливих корінних джерел алмазів базит-ультрабазитового, зокрема кімберліт-лампроїтового магматизму.

Посилання

Bondarenko, S.M., Stepaniuk, L.M., Karly, Z.V., Syomka, V.O., Donskyi, M.O., & Syomka, L.V. (2015). Khmilnytsia ore occurrence of potassium-uranium formation: mineralogy, geochemistry, time of formation (Ukrainian Shield). Mineralogical Journal, 37(4), 106—122 (in Ukrainian).

Vyshnevskyi, O.A., Pavliuk, O.V., & Pavliuk, V.M. (2012). Pyropies from the Middle Sarmatian deposits of the Upper Bug area (Ukraine). Mineralogical Journal, 34(1), 25—34 (in Ukrainian).

Scherbak, N.P. (Ed.). (2008). Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. Proterozoic. Kiev: Naukova Dumka, 240 p. (in Russian).

Gerasimov, Yu.G. (1960). Report on prospecting works of the party № 32 in the NW part of the UKM for the period of 1956—1960. Kiev (in Russian).

Germanov, B.S., Stolyarenko, K.D., Lukash, V.V., Matsneva, L.N., Voynovsky, A.S., Stroev, V.M., Syrovatko, N.A., Smirnova, M.B., Tyudenev, G.M., Kotlyar, B.B., & Metalidi, I.S. (1988). Results of geophysical and geochemical studies with the aim to prepare the basis for geologic survey of the scale of 1:50 000 on the area of sheets M-35-91-G, -92-A,V,G (south), -93-V: Report of Volyn geophysical and prospecting-surveying parties for 1985—1988. Кiev (in Russian).

Gintov, O.B. (2014). Scheme of periodization of stages of faulting in the earth’s crust of the Ukrainian Shield — new data and consequences. Geofizicheskiy Zhurnal, 36(1), 3—18. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i1. 2014.116145 (in Russian).

Gintov, O.B., Orliuk, M.I., Yentin, V.A., Pashkevych, I.K., Mychak, S.V., Bakarzhieva, M.I., Shymkiv, L.M., & Marchenko, A.V. (2018). Structure of the Western and Central parts of the Ukrainian Shield. Controversial issues. Geofizicheskiy Zhurnal, 40(6), 3—29. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i6.2018.151000 (in Ukrainian).

State geological map of Ukraine. Scale 1:200 000. Central Ukrainian series. Sheet: M-35-XXII (Starokostiantyniv). Explanatory note. (2007а). Kyiv: State Geological Service, Northern State Regional Geological Enterprise «Pivnichgeologiya», 242 p. (in Ukrainian).

State geological map of Ukraine. Scale 1:200 000. Central Ukrainian series. Sheet: L-36-I (Liubashivka). Explanatory note. (2007б). Kyiv: State Geological Service, 250 p. (in Ukrainian).

Dovgan, R.M., Yentin, V.A., & Pavliuk, V.M. (2009). Khmelnytsk-Odessa orthocraton as the main lithospheric megastructure of the margin of the East European platform and its prospecting attractiveness for diamonds. Mineral Resources of Ukraine, (1), 6—10 (in Russian).

Dovgan, R.M., Pavliuk, V.M., & Yentin, V.A. (2004). Zhdanov ore occurrence of noble metals of copper and uranium and its prospects. Materials of the scientific and technical meeting «Geology and genesis of ore deposits of Ukraine (current state, new approaches, problems, solutions)», Kyiv, April 24—29 (pp. 132—134) (in Ukrainian).

Dovgan, R.M., Pavliuk, V.M., Yentin, V.A., Tsymbal, Yu., & Grinin, R.A. (2008). Prospecting for indigenous diamond deposits with in the Berdychiv uplift (1991—2008). Kyiv: Funds of the State Enterprise «Ukrainian Geological Company». Book 1, 272 p., Book 2, 210 p. (in Ukrainian).

Egorov, V.I. (1959). Report on the work of the Shepetovka geophysical party for 1957—1958. Kiev, 245 p. (in Russian).

Yentin, V.A. (2012). Natural geophysical phenomena of Ukraine. Kiev. Publishing House UkrDGRI, 76 p. (in Russian).

Yentin, V.A., Gintov, O.B., Mychak, S.V., & Yushin, A.A. (2015). Structure of Moldovian iron ore deposit (Ukrainian shield) according to geological and geophysical data and its possible endogenous nature. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(4), 3—18. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i4.2015.111118 (in Russian).

Yentin, V.A., Gintov, O.B., Mychak, S.V., Pavliuk, V.M., & Nikolayevsky, V.P. (2023а). Prospects of the Bug mining district as an agglomeration of ores and non-metallic mineral diggings for the Ukrainian national economy in the post-war period. Geofizychnyi Zhurnal, 45(6), 3—35. https://doi.org/10.24028/gj. v45i6.293305 (in Russian).

Yentin, V.A., Gintov, O.B., Orliuk, M.I., & Marchenko, A.V. (2023б). Local magnetic anomalies of the Ukrainian Shield as indicators of the manifestation of different age stages of mid-channel magmatism. Geofizychnyi Zhurnal, 45(2), 44—61. https://doi.org/10.24028/gj.v45i2.278322 (in Ukrainian).

Yentin, V.A., Guskov, S.I., Dzyuba, B.M., Gintov, O.B., Orlyuk, M.I., & Mychak, S.V. (2020). On the question of possible degassing nature of some local structures of concentric-zonal structure on the territory of Volyn-Podolsk plate and western part of the Ukrainian Shield and ways of their further study. Geofizicheskiy Zhurnal, 42(6), 36—58. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i6.2020.222282 (in Russian).

Yentin, V.A., Shimkiv, L.M., Nechaeva, T.S., Dzyuba, B.M., Gintov, O.B., Pashkevych, I.K., & Krasovskyi, S.S. (2002). Preparation of geophysical basis of tectonics map of Ukraine of the scale of 1:1000 000. Kyiv: Geoinform of Ukraine, 55 p. (in Ukrainian).

Zinchuk, N.N., Dukardt, Yu.A., & Boris, E.I. (2004). Tectonic aspects of kimberlite fields forecasting. Novosibirsk: Sibtekhnorezerv, 166 p. (in Russian).

Ivanov, A.S., Baysarovich, M.N., & Grigoriev, V.N. (1974). Report on the results of preliminary and detailed exploration of groundwaters for water supply in Khmelnik, Vinnitsa area, Ukrainian SSR (1972—1974). Kiev (in Russian).

Ivanchenko, N.I., Stomachenko, L.A., & Denisyuk, M.A. (1969). Report on the works of the complex geological and hydrogeological survey at a scale of 1:50 000 lists of M-35-92-B, M-35-92-G (n.h) and M-35-93-A (w.h.), carried out in 1965—1969. Kiev (in Russian).

Kovalenko-Zavoyskyi, V.M., & Ivashchenko, I.M. (2006). Mathematical support for the interpretation of the field of regional magnetic anomalies. Geofizicheskiy Zhurnal, 28(5), 18—30 (in Ukrainian).

Correlation chronostratigraphic scheme of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. Explanatory note. (2004). Kyiv, 30 p. (in Ukrainian).

Lavrov, D.A., & Shcherbak, N.P. (1963). Report on prospecting for rare metals in the Upper Bug area and Dniester area for 1960—1963. Kiev (in Russian).

Matsiuk, S.S., Tsymbal, S.M., Tsymbal, Yu.S., & Pavliuk, V.M. (2004).On the indigenous sources of diamond mineral-satellites from sedimentary rocks of the southwestern part of the Ukrainian Shield. In Prospects of diamond bearing capacity of the territory of Ukraine (pp. 96—105). Kyiv: UkrDGRI (in Ukrainian).

Myznikov, D.F., & Grishchenko, S.D. (1982). Report on the results of detailed exploration of the Khmelnik deposit of mineral radon waters in the Vinnytsa region of the Ukrainian SSR for 1979—1981. Kiev (in Russian).

Mychak, S.V. (2015). Kinematics of the formation of the western and central parts of the Ukrainian Shield in the period of 2.05—2.02 Ga. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(1), 83—99. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v37i1.2015.111327 (in Russian).

Starostenko, V.I., & Gintov, O.B. (Eds.). (2018). Essays on the geodynamics of Ukraine. Kiev: VI EN EY, 465 p. (in Russian).

Pavliuk, V.M., & Pavliuk, O.V. (2022). Chrom-niobium rutile of the Berdychiv paleo-uplift and its western slope. Geological structure and minerals of Ukraine: Collection of theses of the All-Ukrainian scientific conference (Kyiv, October 12—13, 2022) (pp. 196—199) (in Ukrainian).

Piyar, Yu.K., & Podtelok, P.P. (1974). Geological maps at a scale of 1:50 000 of the territory of the sheets M-35-80-B and M-35-80-G: Report of the geological party No. 1 and the Volyn geophysical party for 1972—1974. Kiev (in Russian).

Plohotnychenko, D.I. (1969). Report of Korostyshev party No. 49 for 1968 on specialized preparation of areas for deep prospecting of uranium deposits. Kiev (in Russian).

Polivanchuk, A.A., & Belanov, V.M. (1960). Report on works of Volyn geophysical party for 1957—1959, Book 1. Kiev, 208 p. (in Russian).

Pochtarenko, V.I., & Bochay, L.V. (1971). Report on the results of depth mapping on the scale of 1:200 000. Sheet M-35-XXІІ (Starokonstantinov). Geological survey party № 22, 1968—1971. Kiev (in Russian).

Rybalt, B.M. (2002). Geological structure and minerals of the upper flow of the Southern Bug River. Report on the group geological survey at a scale of 1:50 000 with general searches of the territory of sheets M-35-91-G; -92 A,V,G (south); -93-V. Kiev (in Russian).

Sollogub, V.B. (1986). Lithosphere of Ukraine. Kiev: Naukova Dumka, 184 p. (in Russian).

Starostenko, V.I., Legostaeva, O.V., Makarenko, I.B., & Savchenko, A.S. (2015). Complex of programs for automated interpretation of potential field data. Geofizicheskiy Zhurnal, 37(1), 42—52. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.

v37i1.2015.111322 (in Russian).

Stepanyuk, L.M. (2000). Geochronology of the Precambrian of the western part of the Ukrainian Shield (Archean-Paleoproterozoic). Doctor’s thesis. Kiev, 34 p. (in Ukrainian).

Stepaniuk, L.M. (2024). Monazitometry of the Ukrainian Shield (Volynand Dniester-Bug megablocks). Kyiv. Publishing House «Akademperiodyka», 232 p. (inUkrainian).

Volodin, D.F. (1993). Stratigraphic schemes of the Phanerozoic and Precambrian of Ukraine. Kiev, 240 p. (in Russian).

Strelkova, N.E., Denisevich, A.I., & Volovnik, B.Ya. (1960). Geological map of the sheet M-35-XXII (Starokonstantinov). Report of the Starokonstantinov party of the Lvov expedition for 1957—1959. Kiev (in Russian).

Gurskyi, D.S., & Kruglov, S.S. (Eds.). (2007). Tectonic map of Ukraine. Scale 1:1000 000. P. 1. Explanatory note. Kyiv: UkrDGRI, 95 p. (in Ukrainian).

Teslenko, A.V., & Sokolova, K.M. (1959). Report on the work of the aerogeophysical party for 1958—1959. Kiev (in Russian).

Usenko, O.V. (2024). Thermodynamic conditions of granitization and metamorphism of rocks in the northwestern part of the Ukrainian Shield. Geofizychnyi Zhurnal, 46(2), 34—52. https://doi.org/10.24028/gj.v46i2.294984 (in Ukrainian).

Ushakova, N.I., & Tsimbal, P.N. (1959). Report on the works of Vinnitsa geophysical party for 1958. Kiev (in Russian).

Scherbak, N.P. (1975). Petrology and geochronology of the Precambrian of the western part of the Ukrainian Shield. Kiev: Naukova Dumka, 271 p. (in Russian).

Scherbakov, I.B. (2005). Petrology of the Ukrainian Shield. Lvov: ZUKTS, 366 p. (in Russian).

Yanenko, O.G., Zhabrovets, V.I., Malusha, N.P., & Berezinets, G.D. (1960). Report of Sokolov Geophysical Party for 1966. Book 1. Kiev, Funds of DP «UGK», 102 p. (in Russian).

Chulliat, A., Macmillan, S., Alken, P., Beggan, C., Nair, M., Hamilton, B., Woods, A., Ridley, V., Maus, S., & Thomson, A. (2015). The US/UK world magnetic model for 2015—2020. National Centers for Environmental Information, NOAA. Retrieved from https://nora.nerc.ac.uk/id/eprint/510709/.

Geophysical Software Solutions. Potent v.4.17.01. (2017). Retrieved from https://www.geoss.com.au/index.html

Pokhilenko, N.P., Sobolev, N.V., Rentsky, V.N., Hall, A.E., & Taylor, L.A. (2004). Crystalline inclusions and C isotope ratios in diamonds from the Snap Lake/King Lake kimberlite dyke system: evidence of ultradeep and enriched lithospheric mantle. Lithos, 77, 57—67. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2004.04.019.