Уран-торієве зруденіння шовних зон Українського щита та еволюція складу глибинних флюїдів у докембрії

Abstract

Геохімічні властивості урану і торію і геологічна будова рудопроявів Голованівської та Інгулецько-Криворізької шовних зон співвіднесені зі зміною складу мантійних розплавів і флюїдів у археї—палеопротерозої. Показано, що утворення родовищ урану і торію на Українському щиті стало можливим у протерозої, коли окислення і кислі флюїди, що переважали в архейських мантійних розплавах, замінилися нейтральними і лужними водно-хлоридно-калієвими. Це зумовило накопичення торію (більшою мірою) і урану (меншою мірою) у гранітних магмах, шарі часткового плавлення кори, куди вони надходили у вигляді хлоридних комплексів. З цими процесами пов’язані рудопрояви монациту в мікроклінових гранітах і пегматитах бердичівського і кіровоградського комплексів, що утворилися 2,1—1,9 млрд років тому. Збагачення корових осередків плавлення ураном найінтенсивніше відбувалося після 2,0 млрд років тому (максимально 1,8—1,65 млрд років тому), коли у складі мантійних карбонатно-фторидно-натрієвих флюїдів ураніл-карбонатні іони надходили до кори, де вони змішувалися з розплавами існуючих осередків плавлення. Зміна pH середовища зумовлювала розпад комплексних сполук і вивільнення групи уранілу, відновлення урану до U⁴⁺ у присутності графіту та магнетиту і на геохімічних бар’єрах з кислою реакцією, а активність гідроксил-іонів забезпечувала утворення бранеритової структури.

Тhe geochemical properties of uranium and thorium and the geological structure of the ore oc currences of the Golovanevskaya and Ingulo-Inguletskaya suture zones are correlated with changes in the composition of mantle melts and fluids in the Archean-Paleoproterozoic. It is shown that the formation of uranium and thorium deposits on the Ukrainian shield became possible in the Proterozoic, when oxidized and acidic melts prevailing in the Archean mantle were replaced by neutral and alkaline water-chloride-potassium. This led to the accumulation of tho rium (to a greater extent) and uranium (to a less extent) in granite magmas of the layer of partial melting of the crust, where they entered as chloride complexes. The ore occurrences of monazite in microcline granites and pegmatites of the Berdichev and Kirovograd complexes formed in the period 2.1-1.9 billion years ago are associated with these processes. The enrichment of crustal centers of melting with uranium occurred most intensively after 2.0 billion years ago (a maximum of 1.8-1.65 billion years ago), when uranyl-carbonate ions entered the crust as a part of mantle carbonate-fluoride-sodium fluids, they were mixed with melts of existing melting centers. A change in the pH of the medium led to the decomposition of complex compounds and the release of the uranyl group, reduction of uranium to U⁴⁺ in the presence of graphite and magnetite, and at geochemical barriers with an acid reaction, and the activity of hydroxyl ions ensured the creation of a brannerite structure.