Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України

ПРО ІНСТИТУТ

ПЕРІОДИЧНІ
ВИДАННЯ

ІНФОРМАЦІЙНІ
ПОВІДОМЛЕННЯ

ГОРИЗОНТ ЄВРОПА

Етапи росту континентальної літосфери Приазовського і Середньопридніпровського мегаблоків Українського щита у ранньому докембрії (4.0-2.0 млрд років)

РЕФЕРАТ

Звіт про НДР: 201 с., 61 рис., 25 табл., 164 джерела

Об'єкт дослідження - осадово-вулканогенні та інтрузивні породи архейського та протерозойського віку Середньопридніпровського та Приазовського мегаблоків Українського щита.

Мета роботи - на основі U-Pb геохронологічних даних визначити основні етапи формування земної кори Приазовського та Середньоприднпровського мегаблоків УЩ від верхнього гадею до палеопротерозою (3,97-2,0 млрд років). Виконати реконструкцію складу верхньогадейської і еоархейської кори за геохімічними та Lu-Hf ізотопними даними реліктового та кластогенного циркону цього віку. Провести вікову кореляцію найдавнішої кори Приазовського домену з вивченими гадей-еоархейськими комплексами Канади, Гренландії та Західної Австралії. Провести петрологічне та мінералогічне дослідження залізисто-кременисто-метабазитової формації західноприазовської серії Партизансько-Стульнівської антикліналі. Визначити просторову розповсюдженість тоналітів віком 3,3 млрд років, що складали, вірогідно, верхньопалеопротерозойський протократон. Провести геохронологічне та петрологічне вивчення гранат-біотитових гнейсів, залізисто-кременистих порід та амфіболітів томаківської товщі аульської серії Середньопридніпровського мегаблоку з метою визначення їх віку та генезису. Реконструювати геодинамічні умови формування мезоархейських зеленокам'яних структур Приазовського та Середньопридніпровського мегаблоків. Провести кореляцію магматичних комплексів Приазовського та Середньоприазовського мегаблоків з мегаблоком КМА. Провести геохронологічні та петрологічні дослідження метабазитів, метакоматиїтів та гранітоїдів у Гайчурській структурі з метою визначення генезису структури. Знайти неоархейські (2620 млн років) гранітоїди у Правобережному районі. На мегаблоці КМА гранітоїди цього віку (атаманський комплекс) та кислі метавулканіти лебединської серії завершують розріз неоархею. Виконати співставлення неоархей-палеопротерозойських осадово-вулканогенних серій та магматичних комплексів Приазовського та Середньоприазовського мегаблоків з аналогічними утвореннями блоків Пілбара, Каапвааль та КМА, які, передбачається, входили до суперконтинента Ваалбара.

Актуальність роботи полягала в необхідності суттєвого коригування історії формування (хроностратиграфічної шкали) Приазовського та Середньопридніпровського мегаблоків, так як отримано геохронологічні дані про присутність в його будові верхньогадейських та еоархейських порід. Ці результати вказують на значно довшу історію формування земної кори Західного Приазов'я, ніж вважалось раніше, що підвищує перспективи на пошук корисних копалин в цьому районі.

Економічне значення: за результатами роботи одержані нові геологічні дані, що принципово змінять погляди на історію формування континентальної літосфери Приазовського та Середньопридніпровського мегаблоків, що підвищить перспективи на пошук корисних копалин у цьому районі.

Загальний план досліджень включав:

1) польові геологічні дослідження відслонень ранньодокембрійських порід та збір кернового матеріалу;

2) геохронологічні дослідження за цирконом з магматичних та метаосадових порід Приазовського та Середньопридніпровського мегаблоків методами SHRIMP, LA-ICP.

Збір та аналіз геологічних, геохронологічних та петрографічних даних по геологічній будові Західного Приазов'я. Пошук циркону гадей-еоархейського віку серед кластогенного циркону з ранньодокембрійських метаосадових порід та корових гранітоїдів ремівського і добропільського комплексів (датування методом LA-ICP-MS). Ізотопні дослідження циркону Lu-Hf методом та визначення вмісту РЗЕ. Реконструкція складу верхньогадейської і еоархейської кори Приазовського мегаблоку за геохімічними даними. Визначення вірогідних ділянок знаходження останців найдавнішої кори на Західному Приазов'ї. Пошук вікових аналогів реліктового та ксеногенного циркону з вивченими розрізами гадей-еоархейського віку Канади, Гренландії та Західної Австралії.

3) геохімічні дослідження порід методом ICP-MS;

4) ізотопно-геохімічні дослідження циркону методом Lu-Hf та порід в цілому Sm-Nd методом;

5) мікрозондові дослідження мінералів;

6) мінералогічне вивчення акцесорних та породоутворюючих мінералів;

7) петрографічні дослідження метаморфізованих магматичних та осадових порід;

8) реконструкцію геодинамічних умов магматизму та формування осадових басейнів за допомогою стандартних геохімічних методик.

Методи дослідження - силікатні аналізи виконувались методами мокрої хімії в лабораторії Інституту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П.Семененка НАН України (ІГМР НАН України).

Вміст малих та рідкісних елементів визначався методом індукційно-пов'язаної плазми (ICP-MS) в лабораторії ІГМР НАН України.

Циркон виділявся з порід за допомогою концентраційного столу важких рідин та магнітного сепаратора для отримання важкої немагнітної фракції.

Морфологію циркону вивчали під бінокуляром і мікроскопом, а внутрішню структуру досліджували в штучних шліфах та епоксидній основі і за допомогою катодолюмінесценції.

Петрографічні дослідження шліфів порід виконані за допомогою оптичного поляризаційних мікроскопів МІН-8 і ECLIPSE LV100 POL (Nikon) у прохідному світлі.

Циркон датувався методом TIMS у відділі радіогеохронології ІГМР НАН України. Для визначення вмісту урану та свинцю використовували змішаний ²³⁵U + ²⁰⁶Pb трассер. Ізотопні аналізи свинцю та урану виконані на восьмиколекторному мас-спектрометрі МІ-1201АТ у мультиколекторному статичному режимі. Математична обробка експериментальних даних проводилася за програмами Pb Dat та ISOPLOT. Помилки визначення віку наведені при 2σ. Для перевірки метрологічних характеристик методу використали стандарт циркону ІГМР-1.

U-Pb ізотопні дослідження циркону методом LA-ICP-MS виконувались у лабораторії Каліфорнійського університету (Санта-Барбара), у Кертинському університеті у м. Перт (Австралія), Департименті геології Трініті-коледжу (Дублін, Ірландія).

Ізотопний склад гафнію визначався методом LA-MC-ICP-MS в лабораторії MILESTONE (ReGEF ISOTOP-MTP, Geosciences Montpellier, Montpellier, France) із застосуванням мас-спектрометру Thermo Scientific Neptune XT, поєднаного з системою лазерної абляції a Teledyne Cetac Analyte Excite +. Деталі аналітичної процедури наведено в роботі.

В ізотопній лабораторії Кертинського університету ізотопні аналізи U та Pb за допомогою лазерної абляції та мас-спектрометрії з індуктивно зв'язаною плазмою (LA-ICP-MS) проводили за допомогою системи абляції Resonetics RESOlution M-50A-LR, що включає ексимерний УФ-лазер COMPex 102-193 нм, який був підключений до мас-спектрометра Agilent 8900 QQQ. Стандарт циркону OG1 (3465±0,6) Ma; усі помилки визначали на рівні 2σ використовували як первинний еталонний матеріал і аналізували в блоках з вторинними стандартами GJ-1 ((601,2±0,4) Ma; та (337,13±0,37) млн років). Вторинні стандарти дали зважений середній вік ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb і вік ²³⁸U/²⁰⁶Pb у межах невизначеності рекомендованих значень. Мас-спектри з роздільною здатністю в часі були зменшені за допомогою Iolite 3.7^TM, а кінцевий вік розраховано за допомогою Isoplot. Ізотопний склад гафнію визначався під час окремої аналітичної сесії, кратери абляції розташувалися безпосередньо поруч із кратерами U-Pb датування. Для вимірювань використовувався мультиколекторний інструмент Nu Plasma II. Розрахунок початкових відношень ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf і величин εHf проводився у відповідності з раніше визначеним віком за відношенням ²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb. Для розрахунку була використана константа розпаду λ¹⁷⁶Lu = 1,867 x 10^-11 і сучасні відношення в універсальному хондритовому резервуарі (CHUR): ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf = 0,282725 i ¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf = 0.036.

Автори:

Артеменко Геннадій Володимирович

Загнітко Василь Миколайович

Самборська Ірина Анатоліївна

Дудік Олексій Маркович

Швайка Ірина Анатоліївна

Вільковський Валерій Олександрович

Інші автори:

Проскурка Л.І.

Мороз В.С.

Гурненко А.І.

Гоголєв К.І.

Павленко О.Й.

Ключові слова:

Середньопридніпровський мегаблок, Приазовський мегаблок, корисні копалини, зеленокам'яні пояси, U-Pb вік циркону, мантійні плюми, геохімія, Український щит

Керівник:

Артеменко Геннадій Володимирович

РК:

0123U100768

Роки виконання:

2023 - 2025

МОВИ