Ільменіт-біотитові амфіболіти Чемерпільської структури Середнього Побужжя

Abstract

Вперше описано ільменіт-біотитові лейкократові амфіболіти — нові для Середнього Побужжя високотитанисті метабазити. Породи було виявлено у Чемерпільській структурі під час роботи Правобережної геологічної експедиції (В.В. Кислюк) у 2004—2005 рр. За хімічним складом лейкоамфіболіти суттєво відрізняються від метабазитів Середнього Побужжя за кількома ознаками: підвищений вміст FeO, TiO₂, Na₂O, MnO, V, Zr, Rb, Ba, Sr та значення загальної залізистості, занижений вміст Al₂O₃, Fe₂O₃, MgO, CaO, Ni, Cr, Nb, Co. Загальний вміст REE у 8—80 разів перевищує хондритовий з переважанням легких лантаноїдів та дуже слабкою позитивною Eu аномалією. Лейкократові амфіболіти віднесено до дислокаційних метаморфічних порід основного помірно лужного складу, недосичених глиноземом. Це породи толеїтової серії, які суттєво відрізняються від "нормальних" толеїтів. За хімічним складом вивчені породи найближчі до базитів анортозит-рапаківігранітних плутонів Українського щита. Передбачається, що у докембрії Українського щита було два етапи формування високотитанистих порід. Головному, що пов’язаний із анортозит-рапаківігранітними плутонами, передував слабко проявлений, імовірно, палеопротерозойський, виявлений у Голованівській шовній зоні. Можливо, досліджені метабазити Чемерпільської структури безпосередньо пов’язані з формуванням Голованівської шовної зони на завершальній стадії її закриття.

Впервые описаны ильменит-биотитовые лейкократовые амфиболиты — новые для Среднего Побужья высокотитанистые метабазиты. Породы были вскрыты в Чемерпольской структуре Правобережной геологической экспедицией (В.В. Кислюк) в 2004—2005 гг. По химическому составу лейкоамфиболиты существенно отличаются от метабазитов Среднего Побужья по нескольким параметрам: повышенное содержание FeO, TiO₂, Na₂O, MnO, V, Zr, Rb, Ba, Sr и общая железистость; пониженное содержание Al₂O₃, Fe₂O₃, MgO, CaO, Ni, Cr, Nb, Co. Общее содержание REE в 8—80 раз превышает хондритовое с преобладанием легких лантаноидов и очень слабой положительной Eu аномалией. Лейкократовые амфиболиты отнесены к дислокационным метаморфическим основным породам умеренно щелочного состава, недосыщенным глиноземом. Они относятся к толеитовой серии, но существенно отличаются от "нормальных" толеитов. По химическому составу изученные породы ближе всего к базитам анортозит-рапакивигранитных плутонов Украинского щита. Предполагается, что в докембрии Украинского щита было два этапа формирования высокотитанистых пород. Главному, связанному с анортозит-рапакивигранитными плутонами, предшествовал слабо выраженный, предположительно палеопротерозойский, выявленный в Голованевской шовной зоне. Возможно, исследуемые метабазиты Чемерпольской структуры непосредственно связаны с формированием Голованевской шовной зоны на завершающей стадии ее закрытия.

Ilmenite-biotitic leucocratic amphibolites are presented for the first time in the article (they are named according to Marakushev’s classification on mineralogical basis). The rocks are high titanic metabasites which are new for the Middle Bug area. They were uncovered by Pravoberezhna (Right-Bank) Geological expedition (V.V. Kyslyuk) when executing the prospecting work in the Chemerpil’ structure during 2004—2005. The oligoclase, hornblende, annite, ilmenite, apatite and titanite enter into the composition of leucocratic amphibolites. Pyroxene and magnetite are entirely absent. Zircon is presented in accessory amount. The leucocratic amphibolites essentially differ from the Middle Bug metabasites. Relative to average chemical composition of basalt these rocks are distinguished by high level of FeO, TiO₂, Na₂O, MnO, V, Zr, Rb, Ba, Sr and total ferruginosity. At the same time the contents of Al₂O₃, Fe₂O₃, MgO, CaO, Ni, Cr, Nb, Co are reduced. The total content of REE exceeds 8—80 times the chondrite one with a rather weak positive Eu anomaly and dominance of light lanthanides. According to isotope dating of hornblende and biotites from leucocratic amphibolites by K-Ar method, the age of rocks metamorphic transformation is defined as from 1672 ± 124 to 1707 ± 75 Ma for hornblende and from 1595 ± 35 to 1676 ± 70 Ma for biotite. According to Petrography Code the leucocratic amphibolites are attributed to dislocation metamorphic rocks which are undersaturated with alumina and have moderately alkaline composition. They belong to tholeiite series rocks but differ essentially from "normal" tholeiites or tholeiite basalts which are related to komatiite. As to chemical composition the examined rocks are most similar to basites of anorthosite-rapakivi-granite plutons of the Ukrainian Shield (Korosten, Korsun-Novomyrgorod) and to Yuzhny-Kalchyk massif in the Peri-Azovian area too. It is supposed that in the Precambrian Era the Ukrainian Shield had two stages of high titanic rocks formation. The main one was bounded to anorthosite-rapakivi-granite plutons (age 1.75—1.80 Ga). It was preceded with ill-defined (hypothetically Paleoproterozoic) stage. Its age is about 2 Ga. The studied metabasites of Chemerpil’ structure are probably directcoupled to Golovanivsk sutural zone formation at the completion stage of its closing.