Параметри гранітизації та метаморфізму порід північно-західної частини Українського щита
DOI:
https://doi.org/10.24028/gj.v46i2.294984Ключові слова:
протерозой, Український щит, гранітизація, метаморфізм, абсолютний вік, умови метаморфізмуАнотація
В статті розглянуто РТ-умови метаморфізму тетерівської серії та утворення гранітів шереметівського та житомирського комплексів Волинського мегаблоку Українського щита, а також роль флюїдів в гранітизації. Згідно з термодинамічним моделюванням, поява гранітів є ланкою плюмового процесу, що підтверджується врахуванням усіх відомих геологічних та петрологічних даних. Під час накопичення первинної вулканогенно-осадової товщі багато разів з’являлись магматичні породи, утворені в мантійних осередках плавлення, які були розташовані на різних глибинах. Утворення осередку плавлення в корі викликано кондуктивним прогрівом, спричиненим підшаруванням кори ультраосновними розплавами. Температури в осередку плавлення, розташованому на глибині 15 км, перевищують 650 °С. Підвищення градієнту над ним з 20 до 35 °С/км зумовлює метаморфізм, а надходження розплавів та розчинів по зонах деформацій — метасоматичні перетворення та утворення мігматитів.
Там, де на поверхню виведено верхню частину термальної астеносфери, можна побачити непереміщені граніти. В місцях перетину декількох проникних зон (розломів), утворюються гранітні масиви, в яких кристалізуються кварц-польовошпатові породи. Показано, що сучасна поверхня знаходилась на межі метаморфізованих порід та осередку плавлення протерозойського часу. Подібне розташування не заперечує існування архейського основи на більших глибинах — рівні знаходження термальної астеносфери, що продукує граніти.
Посилання
Venidiktov, V.M. (1986). Polycyclic development of granulite facies. Kiev: Naukova Dumka, 268 p. (in Russian).
Antsiferov, A.V. (Ed.). (2009). Geological-geophysical model of the Nemyrov-Kocherov suture zone of the Ukrainian shield. Do-netsk: Weber, 235 p. (in Russian).
Gintov, O.B. (2019). Plate-plume tectonics as a single mechanism of geodynamic development of the tectonosphere of Ukraine and adjacent regions. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(6), 3—34. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i6.2019.190064 (in Russian).
Gintov, O.B., & Usenko, O.V. (2022). Peculiarities of the modern structure of the Pobuzh granulite complex, developed within the Middle Pobuzh region, and its division into series and worlds. Geofizicheskiy Zhurnal, 44(4), 3—37. https://doi.org/10.24028/gj.v44i4.264839 (in Ukrainian).
Gordyenko, V.V. (2007). The advection-polymorphic hypothesis of deep processes in the tectonosphere. Kiev: Korvin press, 170 p. (in Russian).
Yentin, V.A. (2005). Geophysical basis of the 1:1000000 scale Tectonic map of Ukraine. Geofizicheskiy Zhurnal, 27(1), 74—88 (in Ukrainian).
Kostenko, M.M. (2019). Metallogenic features and ore-bearing prospects of the basaltic dyke complexes of the Volynmegablock of the Ukrainian shield. Collection of scientific works of the UkrDGRI, (3-4), 9—23 (in Ukrainian).
Usenko, I.S. (Ed.). (1982). Metamorphism of the Ukrainian shield. Kiev: Naukova Dumka, 308 p. (inRussian).
Perchuk, L.L. (1997). Deep fluid flows and the birth of granite. Sorosovsky Educational Journal, (6), 56—63 (in Russian).
Ponomarenko, A.N., Lesnaya, I.M., Zyulzle, O.V., Gatsenko, V.A., Dovbush, T.I., Kanunikova, L.I., & Shumlyansky, L.V. (2010). Neoarchean of the Rosinsko-Tikich megablock of the Ukrainian shield. Geochemistry and ore formation, (28), 11—16 (in Russian).
Ponomarenko, A.N., Stepaniuk, L.M., & Shumlyanskiy, L.V. (2014). Geochronology and Geodynamics of the Paleoproterozoic of the Ukrainian Shield. Mineralohichnyy Zhurnal, 36(2), 48—60 (in Russian).
Purtov, V.K., Anfilogov, V.N., & Egorova, L.G. (2002). The interaction of basalt with chloride solutions and the mechanism of formation of acidic melts. Geochemistry, (10), 1084—1097 (in Russian).
Sollogub, V.B. (1986). The lithosphere of Ukraine. Kiev: Naukova Dumka, 184 p. (in Russian).
Esypchuk, K.E. (Ed.). (1985). Stratigraphic sections of the Precambrian of the Ukrainian Shield. Kiev: Naukova Dumka, 168 p. (inRussian).
Usenko, O.V. (2018). The geodynamic process and its geological manifestations on the continents. Geofizicheskiy Zhurnal, 40(5), 131—171. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v40i5.2018.147477 (in Russian).
Usenko, O.V. (2022). Evolution of the composition of mantle fluids in the Precambrian (on the example of iron formations of the Ukrainian Shield). Geofizicheskiy Zhurnal, 44(2), 3—28. https://doi.org/10.24028/gj.v44i2.256263.
Usenko, O.V. (2013). Deposits of minerals of the Kirovograd ore region of the Ukrainian shield: connection with the deep process. Geofizicheskiy Zhurnal, 35(6), 128—145. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v35i6.2013.116523 (in Russian).
Usenko, O.V. (2019). Reflection of the sequence of geodynamic processes in the geological structure of Pobuzhya. Geofizicheskiy Zhurnal, 41(3), 78—95. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v41i3.2019.172425 (in Russian).
Usenko, O.V. (2017). Periodization and specific features of deep processes in Precambrian by example of the Ukrainian shield. Geofizicheskiy Zhurnal, 39(6), 41—83. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v39i6.2017.116366 (in Russian).
Usenko, O.V. (2021). Present structure of the Near-Bug area: conditions of formation and history of development. Geofizicheskiy Zhurnal, 43(2), 96—115. https://doi.org/10.24028/gzh.v43i2.230191 (in Russian).
Usenko, O.V. (2014). Formation of melts: geodynamic process and physical-chemical interactions. Kiev: Naukova Dumka, 240 p. (in Russian).
Shumlyanskyy, L.V. (2012). Geochemistry of pyroxene plagiogneisses (enderbites) Pobuzhia and isotopic composition of hafni-um in zircons. Mineralohichnyy Zhurnal, 34(2), 64—79 (in Ukrainian).
Shumlyanskyy, L.V., Mazur, M.D., Zinchenko, O.V., & Kryvdyk, S.G. (2009). Isotopic (U-Рb according to zircons) age and geo-logical position of the Kishin massif and its bordering rocks (north-western region of the Ukranian shield). Mineralohichnyy Zhurnal, 31(2), 83—91 (in Ukrainian).
Shumlyanskyy, L.V., Stepaniuk, L.M., Claesson, S., Rudenko, K.V., & Becker, A.Yu. (2018). Uranium-lead by zircon and mona-zite geochronology of granitoids of the Zhytomyr and Sheremetyevo complexes, northwestern region of the Ukrainian Shield. Mineralohichnyy Zhurnal, 40(2), 63—85. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.40.02.063 (in Ukrainian).
Shcherbak, N.P., Artemenko, G.V., Bartnytskiy, E.N., Verkhoglyad, V.M., Komaristyy, A.A., Lesnaya, I.M., Mytskevich, N.Yu., Ponomarenko, A.N., Skobelev, V.M., & Shcherbak, D.N. (1989). Geochronological scale of the Precambrian of the Ukrainian Shield. Kiev: Naukova Dumka, 144 p. (in Russian).
Shcherbak, N.P., Artemenko, G.V., Lesnaya, I.M., Ponomarenko, A.N., & Shumlyanskiy, L.V. (2008). Early Precambrian Geo-chronology of the Ukrainian Shield. Proterozoic. Kiev: Naukova Dumka, 240 p. (in Russian).
Shcherbak, N.P., Artemenko, G.V., Lesnaya, I.M., & Ponomarenko, A.N. (2005). Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. Archaea. Kiev: Naukova Dumka, 244 p. (in Russian).
Shcherbakov, I.B. (2005). Petrology of the Ukrainian Shield. Lviv: ZuKts, 366 p. (in Russian).
Bogdanova, S.V., Gintov, О.В., Kurlovich, D.M., Lubnina, N.V., Nilsson, М.К.М., Orlyuk, О.І., Pashkevich, І.К., Shumlyan-skyy, L.V., & Starostenko, V.I. (2013). Late Palaeoproterozoic mafic dyking in the Ukrainian Shield of Volgo-Sarmatia caused by rotation during the assembly of supercontinent Columbia (Nuna). Lithos, 174, 196—216. http://dx.doi.org/10.1016/j.lithos.2012.11.002Bucher, К., & Grapes, R. (2011). Petrogenesis of Metamorphic Rocks. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 428 р. https://doi.org/ 10.1007/978-3-540-74169-5.
Сondie, K.C. (2011). Earth and evolving planetary system. Elsеvier, 574 p.
Duchesne, J.-C., Shumlyanskyy, L., & Mytro¬khyn, O.V. (2017).The jot unite of the Korosten AMCG complex (Ukrainian shield): Crust- or mantle-derived? Precambrian Research, 299, 58—74. http://dx.doi.org/10.1016/j.precamres.2017.07.018.
Griffin, W., Belousova, E., O’Neill, C., O’Reilly, S.Y., Malkovets, V., Pearson, N., Spetsius, S., & Wilde, S. (2014). The world turns over: Hadean-Archean crust-mantle evolution. Lithos, 189, 2—15. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2013.08.018.
Gudfinnsson, G.H., & Presnal, D.C. (2005). Continuous gradationsamongprimarycarbonatic, melilitic, basaltic, picritic, andko-matiiticmelts in equilibrium with garnet lherzolite at 3—8 GPa. Journal of Petrology, 46(8), 1645—1659. https://doi.org/10.1093/petrology/egi029.
Ionov, D.A., Liu, Z., Li, J., Golovin, A.V., Korsakov, A.V., & Xu, Yi. (2020). The age and origin of cratonic lithospheric mantle: Archean dunites vs. Paleoproterozoic harzburgites from the Udachnaya kimberlite, Siberian craton. Geochimica et Cosmo-chimica Acta, 281, 67—90. https://doi.org/10.1016/j.gca.2020.05.009.
Ivanov, А.V., Mukasa, S.B., Kamenetsky, V.S., Ackersond, V., Demonterova, E.I., Pokrovsky, B.G., Vladykin, N.V., Kole-snichenko, M.V., Litasov, K.D., & Zedgenizov, D.A. (2018). Volatile concentrations in olivine-hosted melt inclusions from meimechite and melanephelinite lavas of the Siberian Traps Large Igneous Province: Evidence for flux-related high-Ti, high-Mg magmatism. Chemical Geology, 483, 442—462. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2018.03.011.
Lobach-Zhuchenko, S.B., Balagansky, V.V., Baltybaev, Sh.K., Bibikova, E.V., Chekulaev, V.P., Yurchenko, A.V., Arestova, N.A., Artemenko, G.V., Egorova, Yu.S., Bogomolov, E.S., Sergeev, S.A., Skublov, S.G., & Presnyakov, S.L. (2014). The Orekhov-Pavlograd Zone, Ukrainian Shield: Milestones of its evolutionary history and constraints for tectonic models .Precambrian Research, 252, 71—87. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2014.06.027.
Lobach-Zhuchenko, S.B., Kaulina, T.V., Baltybaev, S.K., Balagansky, V.V., Egorova, Yu.S., Lokhov, K.I., Skublov, S.G., Sukach, V.V., Bogomolov, E.S., Stepanyuk, L.M., Galankina, O.L., Berezhnaya, N.G., Kapitonov, I.N., Antonov, A.V., & Sergeev, S.A. (2017). The long (3.7—2.1 Ga) and multistage evolution of the Bug Granulite-Gneiss Complex, Ukrainian Shield, based on the SIMS U-Pb ages and geochemistry of zircons from a single sample. In J. Halla, M.J. Whitehouse, T. Ahmad, Z. Bagai (Еds.), Crust-Mantle Interactions and Granitoid Diversification: Insights from Archaean Cratons (Vol. 449, pp. 175—206). Geol. Soc., London, Spec. Publ. http://doi.org/10.1144/SP449.3.
Mychak, S., & Farfuliak, L. (2021). Inner structure and kinematics of the Sushchany-Perga fault zone of the Ukrainian Shield according to the tectonophysical study. Geofizicheskiy Zhurnal, 43(1), 142—159. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v43i1.2021.225496.
Ryabchikov, I.D., Solovova, I.P., Ntaflos, Th., Büchl, A., & Tikhonenkov, P.I. (2001) Subalkalinepicrobasalts and plateau basalts from Putorana plateau (Siberian CFB province). II. Melt inclusion chemistry, composition of «primary» magmas and P-T re-gime at the base of superplume. Geochemistry, (5), 484—497.
Shumlyanskyy, L.V. (2014). Geochemistry of the Osnitsk-Mikashevichy Volcanoplutonic Complex of the Ukrainian Shield. Geo-chemistry International, 52(11), 912—924. https://doi.org/10.1134/S0016702914110081.
Shumlyanskyy, L., Ernst, R.E., Albekov, A., Soderlund, U., Wilde, S.A., & Bekker, A. (2021). The early Statherian (ca. 1800—1750 Ma) Prutivka-Novogol large igneous province of Sarmatia: Geochronology and implication for the Nuna/Columbia su-percontinent. Precambrian Research, 358, 106185. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2021.106185.
Shumlyanskyy, L., Hawkesworth, C., Billstrom, K., Bogdanova, S., Mytrokhyn, O., Romer, R., Dhuime, B., Claesson, S., Ernst, R., Whitehouse, M., & Bilan, O. (2017). The origin of the Palaeoproterozoic AMCG complexes in the Ukrainian shield: New U-Pb ages and Hf isotopes in zircon. Precambrian Research, 292, 216—239. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2017.02.009.
Starostenko, V., Janik, T., Kolomiyets, K., Czuba, W., Środa, P., Lysynchuk, D., Grad, M., Kovács, I., Stephenson, R., Lysyn-chuk, D., Thybo, H., Artemieva, I.M., Omelchenko, V., Gintov, O., Kutas, R., Gryn, D., Guterc, A., Hegedűs, E., Kommi-naho, K., Legostaeva, O., Tiira, T., & Tolkunov, A. (2013). Seismic velocity model of the crust and upper mantle along profile PANCAKE across the Carpathians between the Pannonian Basin and the East European Craton. Tectonophysics, 608, 1049—1072. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2013.07.008.
Walter, M.J. (2005). Melt Extraction and Compositional Variability in Mantle Lithosphere. In R.W. Carlson (Ed.), The Mantle and Core (pp. 363—394). Oxford: Elsevier. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/02008-9.
Wyllie, P.J. (1977). Effects of Н2О and СО2 on magma generation in the crust and mantle. Journal of the Geological Society, 134, 215—234. https://doi.org/10.1144/gsjgs.134.2.021.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Olga Usenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
