Геохімічні та ізотопно-геохімічні особливості порід Федорівського ільменіт-апатитового родовища, Коростенський плутон

Abstract

В статті розглянуто особливості хімічного складу порід Федорівського розшарованого інтрузиву. Показано, що всі породи формувались з єдиного вихідного розплаву йотунітового складу. За своїм ізотопним складом та віком Федорівський інтрузив цілком подібний до інших масивів пізньої габроїдної серії Коростенського плутону, а також до анортозитів головної серії. Нижня зона інтрузиву утворилась під час кристалізації мінерального парагенезису, що включав олівін, авгіт, ільменіт та плагіоклаз. У центральній розшарованій та у верхній крайовій зонах до цих мінералів додалися титаномагнетит і апатит. Закономірна еволюція складу порід за розрізом інтрузиву пов’язана з еволюцією складу розплаву, що відбувалась завдяки фракціонуванню.

В статье рассмотрены особенности химического состава пород Федоровского расслоенного интрузива. Показано, что все породы формировались из единого исходного расплава йотунитового состава. По изотопному составу и возрасту Федоровский интрузив в общем подобен другим массивам поздней габброидной серии Коростенского плутона, а также анортозитам главной серии. Нижняя зона интрузива сформировалась во время кристаллизации минерального парагенезиса, в который входили оливин, авгит, ильменит и плагиоклаз. В центральной расслоенной и в верхней краевой зонах вместе с ними встречаются титаномагнетит и апатит. Закономерная эволюция состава пород, наблюдаемая в разрезе интрузива, связана с эволюцией состава расплава, про- исходившей вследствие фракционирования.

Fedorivka intrusion is one of numerous gabbroic massifs related to the Korosten anorthosite-mangeritecharnokite granite complex. It cuts through anorthosite of the Volodarsk-Volynsky massif and composed by olivine gabbro that due to variation in mineral and chemical composition can be subdivided into the following zones: a Lower zone (LZ ) composed by mesocratic olivine gabbro and apatite-poor olivine melanogabbro; Central layered zone (MZ ) composed by olivine meso- and melagabbro enriched with apatite; Upper boundary zone (UBZ ) is also composed by olivine meso- and melagabbro. LZ rocks differ sufficiently by chemical composition from the rocks of MZ. They are characterized by high #Mg = 0.41—0.45 in contrast to rocks of the MZ (#Mg = 0.33—0.38). High #Mg correlated with low concentration of P₂O₅, MnO and Fe and high amount of Na₂O, K₂O and TiO₂. Variations of chemical composition in the vertical section of the Fedorivka intrusion are largely caused by variation of proportions of plagioclase (An₄₂ ) and minerals that constitute the so-called "mafic pole". Composition of the "mafic pole" for the rocks of MZ and UBZ is (in vol. %) olivine — 40.5, augite — 20.8, ilmenite — 11.2, titanomagnetite — 15.0, and apatite — 12.0. "Mafic pole" of LZ is composed by olivine — 49.8, augite — 25.6, and ilmenite — 24.6. Rocks of the Fedorivka intrusion are characterized by slightly negative values of εNd while εSr values vary close to 0 independent of the position of the studied sample in the massif section. These values as well as oxygen isotopic composition in zircon and plagioclase is very close to the values known for anorthosites of the Volodarsk-Volynsky massif. εHf in zircons from the Fedorivka rocks is –0.8 ± 1.4, that is somewhat lower than in other gabbroic massifs and anorthosites (0.1 ± 0.5 to 0.4 ± 0.4). According to their U-Pb age 1763 ± 3.3 Ma and isotopic composition the rocks of the Fedorivka intrusion correspond to other gabbroic massifs and anorthosites that suggests their origin from a single source, i.e. single melt. The same suggestion is true for the rocks of LZ vs. MZ + UBZ zones — isotopic compositions evidences for their origin from a single melt. Mineral composition, results of modeling of initial melts compositions and field evidences suggest jotunitic composition of the initial melt of the Korosten gabbroic rocks. Regular evolution of the rock composition in the vertical section of the massif is related to the evolution of the melt due to fractionation.