Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геохимия элементов-примесей щелочно-ультрамафитовой формации Днепровско-Донецкой впадины

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Автореферат диссертации по теме "Геохимия элементов-примесей щелочно-ультрамафитовой формации Днепровско-Донецкой впадины"

сР НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

’•=С

ІНСТИТУТ ГЕОЛОГІЇ І ГЕОХІМІЇ ГОРЮЧИХ КОПАЛ*

УДК 550.4:551.21(477.5)

Долішня Оксана Богданівна

ГЕОХІМІЯ ЕЛЕМЕНТІВ-ДОМІШОК ЛУЖНО-УЛЬТРАМАФІТОВОЇ ФОРМАЦІЇ ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ

Спеціальність 04.00.02 - Геохімія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

ЛЬВІВ - 1998

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті геології і геохімії горючих копалин НАН Україш

Науковий керівник: доктор геолого-мінералогічних наук

Ляшкевич Зоя Максимівна, провідний науковий співробітник відділу геології нафти і газу Інституту геології і геохімії горючих копалин НАН України (м.Львів)

Смірнов Борис Іванович, провідний науковий співробітник відділу геохімії осадових товщ НГП Інституту геології і геохімії горючих копалин НАН України (м.Львів)

кандидат геолого-мінералогічних наук Федоришин Юрій Іванович, доцент кафедри петрографії геологічного факультету Львівського держуніверситету ім. Івана Франка

Офіційні опоненти: доктор геолого-мінералогічних наук

Провідна установа: Інститут геохімії, мінералогії і рудоутворення НАН

України, відділ геології та геохімії рудних родовищ (м.Київ)

Захист відбудеться 1998 р. о/^/ годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 35.152.01. в Інституті геології і геохімії горючих копалин НАН України за адресою: 290053, м.Львів-53, вул. Наукова За.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геології і геохімії горючих копалин НАН України, 2990053, м.Львів-53, вул. Наукова За.

Автореферат розісланий

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, канд. геол.-мін. наук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми: Дніпровсько-Донецька западина (ДДЗ) являє собою піконтинентальїшй палеорифт, який сформувався у південній частині Східно-вропейської платформи. Початкова стадія формування пізньодевонського рифту арактеризувалась широким розвитком магматизму, активність якого прирів-юється до класичних сучасних рифтів.

Девонський магматизм був важливим фактором становлення структури егіону, формування якої розглядається в рамках моделі активного рифтингу ри розростанні астеносферного шпому. З цих позицій пізньофраиська лужно-льтрамафітова (и/) формація, як ініціальна фаза магматичної діяльності, є адзвичайно цікавим об'єктом дослідження, оскільки несе інформацію про гли-инні речовинні та структурні перетворення в надрах літосфери.

Дані по сучасних епіконтинентальних рифтах свідчать, що породи лужно-льтрамафітових формацій найбільше збагачені рідкіснометальними, рідкіснозе-ельними елементами, вуглеводневими флюїдами, з магматизмом цього типу ов’язані алмази.

Таким чином, дослідження рідкісноелементного складу вулканітів лужно-льтрамафітової формації, як найближчих до первинних мантійних виплавок орід, дає можливість суттєво доповнити і деталізувати уявлення про генезис одоначальних магм та природу мантійного субстрату регіону, про особливості юрмування магм в древніх та сучасних епіконтинентальних рифтах, а також ає велике значення при пошуках покладів корисних копалин.

Мета досліджень: полягала у встановленні геохімічної специфіки вулкані-ів, висвітленні впливу глибинних процесів на склад та стан мантійного субстра-у під час девонського рифтового магмогенезу. Для досягнення мети роботи було еобхідно вирішити наступні завдання:

=> отримати дані про вміст елементів-домішок у різних типах порід и/ юрмації;

=> прослідкувати зміни вмісту в породах розсіяних елементів у процесі агматичної еволюції;

=> виявити взаємозв’язки між петрогенними елементами і елементами-омішками за допомогою методів математичної статистики;

=> провести порівняльний аналіз розподілу рідкісноземельних елементів у агматичних породах різних формацій Дніпровсько-Донецької і Прип’ятської ападин;

=> виконати порівняльний аналіз формації ДДЗ із аналогічними магма-ичними комплексами сучасних епіконтинентальних рифтів (Байкальського, Іонійського).

Наукова новизна роботи:

=> Отримано систематизовані дані про вміст елементів-домішок у вулкані-іх. Вперше проаналізовано вміст у вулканогенних породах Прип’ятсько-Дніп-овсько-Донецького палеорифту (ПДДПР) рідкісноземельних (РЗЕ) елементів.

=> Встановлено спільну для всіх породних різновидів (авгітити, пікро-

г

базальти, базальти) ^ формації закономірність: збідненість вулканітів ел ментами групи заліза (Сг, Со, №) та збагаченість некогерентними літофільниі елементами (ГІЬ, Ва, Бг, N1}, легкими РЗЕ та інш.).

=> Показано, що особливості розподілу у породах ^ формації некогерентні літофільних елементів пітверджують походження родоначальних магм аномальної верхньої мантії, метасоматична переробка якої здійснювала глибинними трансмагматичними флюїдами.

=> Методами математичної статистики підтверджено, що головними факт рами, які вплинули на геохімічну специфіку и/ формації, були кристалізацій диференціація та процеси мантійного метасоматозу.

=> Доведено ідентичність ініциального лужно-ультрамафітового вулканіз: древніх і сучасних епіконтинентальних рифтів.

Фактичний матеріал: Використано керн 20 свердловин, які розкри розрізи «./ формації. Вивчення мінерало-пєтрографічного складу порід грунтуЕ лося на описі 120 шліфів. Визначення вмісту у породах петрогенних елементі: елементів-домішок здійснено рентгено-флуоресцентним (ХЇІР) методом у Хї? лабораторії факультету Наук про Землю Лідського університету (Великобриї нія) при безпосередній участі автора. Там же нейтронно-активаційним метод визначались концентрації у породах рідкісноземельних елементів. Загалом отр мано близько 700 даних про вміст окремих рідкісних та рідкісноземельних eJ ментів. Частина проб дублювались аналізами, виконаними в Інституті геологі геохімії горючих копалин НАН України (м.Львів). У дисертації наведені дані IV! рушкіна О.І. та Ляшкевич З.М. про вміст елементів-домішок в окремих мінерал порід иf формації. При обробці первинних даних застосовано комплекс петроп хімічних перерахунків, графічних та математико-статистичних методів.

ІІуактична цінність: Дослідження геохімічної специфіки порід иf форі, ції дозволило виділити індивідуальні риси компонентного складу родоначальн магм порівняно з іншими епіконтинентальними рифтовими зонами, що дає ви: на встановлення металогенічної спеціалізації регіону. Виявлена значна зба: ченість вулканітів некогерентними літофільними елементами (Хг, N13, ИЬ, Бг, 1 ТЬ та інш.). Висока лужність і титанистість магм свідчать про вирішальн вплив на процеси магмогенезу глибинних трансмагматичних флюїдів, які є ва ливими джерелами як рідкісних металів, так, імовірно, і вуглеводнів. Отже, основі вивчення геохімічних особливостей порід формації можна прогнозувг причетність до них титаномагнетитового і рідкіснометального зруденіння, наз ність алмазів у кімберлітоподібних породах. Істотна насиченість вулканітів лет чими, в тому числі СО, Нг, СЩ, вказує на одне з можливих джерел надходж* ня вуглеводнів у девонські відклади.

Положення, шо захитаються:

1. Вулканіти лужно-ультрамафітової формації ДДЗ є продуктами перши найбільш глибинних пізньодевонських мантійних розплавів і мають специфі геохімічні особливості, а саме: збіднені когерентними елементами групи заліз збагачені некогерентними літофільними елементами.

з

2. Збагаченість порід некогерентними літофільними елементами є результатам виплавлення ініциальних магм із аномальної збагаченої мантії, метасоматична переробка якої здійснювалась глибинними трансмагматичними флюїдами.

3. Аномальна збагачена мантія в межах регіону не мала суцільного розвитку, цо підтверджується принципово різною геохімічною специфікою одновікових іізньофранських вулканітів Дніпровсько-Донецької западини і розподілом ланта-юїдів у магматичних породах Прип’ятсько-Дніпровсько-Донецького палеорифту.

4. За особливостями розподілу елементів-домішок лужно-ультрамафітова формація Дніпровсько-Донецької западини зіставляється із лужно-ультраоснов-шми - лужно-базальтоїдними комплексами Прип'ятської западини, Байкальсь-сого і Східно-Африканських рифтів - продуктами найбільш глибинних мантій-шх розплавів.

Апробація роботи: Окремі результати досліджень представлялись на ліжнародних наукових конференціях по проекту “Europrobe”: Київ, 17-21 іересня 1994 p., Лідс (Великобританія), 28-31 липня 1995 p., на науковій сонференції, присвяченій 50-літтю геологічного факультету ЛДУ, Львів, 20-21 ковтня 1995 p., на першому міжнародному науковому симпозиумі “Молодь і іроблеми геології”, Томськ (Росія), 9-14 грудня 1996 p., на 9-му Міжнародному -конгресі Геологічних Наук, Страсбург (Франція), 22-27 березня 1997 р.

Деякі питання, що висвітлиться в дисертації, увійшли до однієї з глав їержбюджетного звіту “Магматизм і будова літосфери нафтогазоносних про-іінцій”. По темі роботи опубліковано 7 робіт.

Об'єм, і стрнктитіа поботн.: Дисертація складається з вступу, чотирох юзділів і висновків. Викладена на 131 друкованих сторінках, включає 16 таблиць, 80 рисунків, список використаних джерел складається з 152 назв.

В основу дисертації покладені дослідження, які були виконанані автором під гас навчання в аспірантурі Інституту геології і геохімії горючих копалин ПАН України на протязі 1993-1996 p.p., і дослідницької роботи в рамках міжнародного іроекту EUROPROBE на Факультеті наук про Землю Лідського університету Великобританія).

Робота виконана під науковим керівництвом провідного наукового іпіврорбітника ІГГГК НАН України, доктора геолого-мінералогічних наук З.М.Ляшкевич, якій автор висловлює глибоку подяку за справжнє наукове серівництво і постійну увагу до роботи.

Автор щиро вдячний провідному науковому співробітнику відділу геології іафти і газу Інституту д.г.-м.н. Галабуді М.І. за надані критичні зауваження і посади, колегам з Інституту: к.г.-м.н. М.О.Альохіній, к.г.-м.н. А.П.Медведсву, к.г.-м.н.

З.С.Варічеву, кт.-м.н. А.В.Побережському, а також колегам та друзям з геологіч-юго факультету Львівського держуніверситету, зокрема к.г.-м.н. Л.З.Скакуну,

І.В.Генераловій, к.г.-м.н. І.В.Побережській, аспірантам І.Є. Меркушину і С.В.Еіру-су за поради, моральну підтримку, розуміння і технічну допомогу, без яких було > важко завершити роботу.

ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1. ПЕТРОГЕОХШІЧНА ВИВЧЕНІСТЬ ВУЛКАНОГЕННИХ УТВОРЕНЬ ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ

Породні комплекси, що виповнюють ДДЗ, стали об'єктом всебічного ком лексного вивчення у 50-ті p.p., коли западина почала розглядатись як одна основних нафтогазоносних провінцій України. Глибоке буріння надало но; важливу інформацію про склад древніх палезойських товщ западини. В перші роботах, присвячених вивченню речовинного складу вулканітів Д ^ (Л.Г.Бернадська, І.С.Усенко 1961; З.Г.Волошина та інш., 1971) відомостей п рідкісні і розсіяні елементи не містилось.

Паралельно з роботами по ДДЗ широкі дослідження магматогенних утворе здійснювались по суміжних регіонах Донбасу і Прип'ятської западини. Так, чисельних публікаціях В.І.Лебединського, В.І.Гоньшакової, Н.В.Бутурлііюва період 1967-1979 pp. формуються ідеї щодо глибинного континентальне походження магматичних порід зони ечленування Донбасу і ДДЗ, відзначаєте високий рівень збагаченності порід Ті, Nb, Та, Zr, Sr, Se, TR і лугами.

Серед робіт, присвячених вивченню девонських магматогенних утворе Прип'ятської западини, слід відзначити дослідження О.С.Махнача, В.П.Корзу] В.І.Гоньшакової, В.С.Гладких 1965-1977 pp. Для цієї частини ПДДПР підкресл ється мантійна природа вулканічних порід. Наводяться дані про високий ріве збагаченності порід Ті, Zr, Y, Sr, Nb, La - елементами-індикаторами глибинносі Починаючи з 70-р.р. систематичним вивченням геології, мінерало: петрографії, петрогеохімії вулканітів ДДЗ займається колектив наукові Інституту геології і геохімії горючих копалин під керівництвом З.М.Ляшкев: Результати виконаних досліджень дозволили зробити висновок, що в дев< Прип'ятська западина, ДДЗ і Донбас розвивались як єдиний епіконтинентальн рифт - Прип'ятсько-Дніпровсько-Донецький. Передбачається формування мг тійних магматичних розплавів на великій глибині, яка зменшувалась в проц еволюції рифту, що і спричинило утворення диференційованої серії порід. Ok¡ мі аспекти геохімічної спеціалізації вулканітів палеорифту викладені у робот О.І. Марушкіна (1980-1982), В.М.Бугаенко (1979-1983), Т.В.Зав'ялової (1977-1984 На сучасному етапі ПДДПР став об'єктом зацікавленості міжнародної гео. гічної співдружності. В рамках комплексної дослідницької програми "Європро1 (підпроект "Георифт") здійснюється дослідження на новому рівні геохімії магі тичних утворень регіону (поведінка у породах рідкісних і рідкісноземельних е. ментів, ізотопні характеристики та інш.). Перші результати виконаних досл жень знайшли своє відображення у роботах З.М.Ляшкевич, М.Вілсон та автора

РОЗДІЛ 2. ГЕОЛОГІЧНИЙ НАРИС Основні риси геологічної будови Дніпровсько-Донецької запади

Проблеми глибишгоі' тектонічної будови ДДЗ, формування структур різн порядку та нагромадження осадочних комплексів детально розглянуті у р робіт М.В.Чірвінсько'і, А.В.Чекунова, В.Б.Соллогуба, В.В.Глушка, В.К.Гаври: Г.Н.Доленко, З.М.Ляшкевич, С.О.Варічева, М.І.Галабуди, А.Д.Бритченко, та інш.

ДДЗ входить до складу Прип’ятсько-Дніпровсько-Донецького прогину і ляє собою рифтоген, який заклався на склепінні Сарматського палеощита. Рі

-овий етап формування структури припадав на пізиьодевонський час. Закла-;еншо даного рифтогену на склепінні Сарматського палеощита сприяли вісхідні ■ектонічні рухи вздовж глибинних розломів північно-західної орієнтації.

В поперечному перетині западини виділяються три основні тектонічні еле-іенти, пов’язані із глибинними розломами північно-західного простягання: пів-(енно-західний і північно-східний борти та Дніпровський рифт. За особливостями іудови фундаменту в межах Дніпровського рифту виділено чотири мегаблоки, гкі розмежовані древніми поперечними глибинними розломами субмеридіональ-юго простягання.

На архей-протерозойському кристалічному фундаменті ДДЗ залягають оса-(ово-вулканогенні утворення середньодевонсько-четвертинного віку. Девонські іідклзди представлені середнім і верхнім відділами. Середній відділ складений ієреважно теригенними породами, а у верхньому, крім того, широко розвинуті ;арбонатні, галогенні і вулканогенні утворення.

Розповсюдженість девонських вулканогенних утворень. Початок вул-:анічної діяльності в регіоні пов’язується із середнодевонським часом. Але масові ірояви вулканізму належать до пізнього девону - часу рифтового розвитку ре-іону. Встановлено дві фази інтенсивного вулканізму: пізньофранська і пізньофа-іенська, які призвели до утворення двох ефузивно-пірокластичних товщ відповідного віку.

Пізньофранська вулканогенна товща характеризується високим значенням :оефіцієнту експлозивності (Е до 90%), що свідчить про вибуховий характер гочаткової стадії вулканізму. Являє собою перешарування лужно-ультраоснов-іих - лужно-основних вулканітів. Для пізньофаменської вулканогенної товщі є :арактерною зміна уверх по розрізу основних вулканітів середніми і кислими. Іизькі значення коефіцієнту експлозивності (Е = 12-40%) свідчать про переважання ефузивних порід над пірокластичними. Потужність пізньофранської товщі кладає 100-900 м, пізньофаменської - 300-500 м, зростаючи до 1500-2700 м у ■улканічних спорудах. Загальна площа розповсюдження вулканітів - 19.2 км2, б’єм всіх пізньодевонських вулканогенних порід - 7.2 км3 (Ляшкевич, 1995).

Структурна позиція і головні типи розрізів лужно-ультрамафіто-ої формації. Аналіз палеовулканічних карт показав, що найбільш сприятливими зонами розвитку лужно-ультраосновних - лужно-основних порід с вузли іеретину повздовжніх крайових розломів ПДДПР із древніми поперечними либишшми розломами.

Більшість розрізів, які розкрили утворення и/ формації, за положенням еред фауністично охарактеризованих порід віднесені до верхньофранської вул-:аногенної товщі. їм властиве часте перешарування пірокластики і лав однотип-:их порід, а також різних за складом вулканітів (лав і кластолав авгітитів, луж-:о-ультраосновних і основних порід, туфів відповідного складу). Тому виділяють-я різні типи розрізів лише з переважанням тих чи інших порід: ефузивний :ужно-ультраосновний-ультраосновний; пірокластичний базальт-ультраоснов-:ий; ефузивний лужно-базальтоїдно-авгітитовий; лавовий лужно-базальтоїдний.

РОЗДІЛ 3. РЕЧОВИННИЙ СКЛАД ЛУЖНО-УЛЬТРАМАФІТОВОЇ ФОРМАЦІЇ

Міиерало-петрографічна характеристика. Одними з найбільш поширених порід и/ формації є авгітити. їм притаманна порфірова структура з вкрап-лениками діопсид-авгіту, титаномагнетиту. Основна маса складена переважне клінопіроксеном і магнетитом. Зустрічається також бурий гранат, апатит, заміщений нефелін, біотит. В пікритах поряд із клінопіроксеном у вкрапленика: розвинутий олівін, а основна маса напівскловата, збагачена клінопіроксеном рудними. Меймечіти - порфірові породи з вкраплениками олівіну, рідко клінопі роксену. Основна маса складається із клінопіроксену, магнетиту, домішок біоти ту, калішпату, скла. В нефелінітах головним салічним мінералом є ідиоморфниі нефелін, в лейцититах - лейцит. Мафічна частина фоїдітовхис порід представ лена егірин-авгітом. Базальти переважно порфірові, часто мигдалекам’яні поро ди. Зустрічаються також гіалобазальти і пемзоподібні відміни. Вкрапленим складені клінопіроксеном, олівіном, як правило, заміщеним, ідиоморфними табли цями плагіоклазу. Акцесорні - титаномагнетит, ільменіт, гранат, сфен. Із зрос танням кількості вкраплеників плагіоклазу базальти переходять у плани базальти, із збільшенням вмісту мафічних мінералів - в анкараміти і мелафіри.

Описані різновиди зустрічаються головним чином у вигляді кластолаЕ рідше лав. Цементуюча маса складена лавами лужно-базальтоїдного складу.

Трахіти зустрічаються дуже рідко. Порфірові виділення в них представлек плагіоклазом, калішпатом.

Широко розвинуті туфи лужно-ультраосновного, ультраосновного, лужно базальтоїдного складу. Туфи літокластичні, кристалолітокластичні, за розмірам: уламків - псамітові, псефітові, зустрічаються грубоуламкові агломератові відміні Туфи інтенсивно заміщені.

Серед породоутворюючих мінералів и/ формації головна роль належит клінопіроксеном, які за складом відповідають діопсид-авгіту і егірин-авггг Останній виявлений лише в найбільш лужних породах формації. Клінопіроксен присутні у всіх породних різновидах, складають 15-20% об'єму базальтоїдни порід, 30-40% об’єму ультраосновних кластолав і туфів. Олівін складає до 2-10‘ об'єму порід. Як правило, зерна олівіну еерпенгинизовані, заміщені хлоритом монтморилонітом з домішками карбонату. Титаномагнетит складає від 1-3% базальтах до 7-10% в анкарамітах і авгітитах. Зустрічається в парагенєзі клінопіроксеном, керсутитом, біотитом, ільменітом, хромітом. Амфіболи у порода и/ формації розповсюджені незначно, представлені керсутитом і звичайно; роговою обманкою, Керсутит у породах знаходиться в асоціації з клінопірор сеном, польовими шпатами, титаномагнетитом, апатитом, гра патом, титанітом.

Польові шпати є головними салічними породоутворюючими мінералам: Вміст їх у породах інколи сягає 30-35 %. Наявні як лужні польові шпат (головним чином анортоклаз), так і плагіоклази (лабрадор-бітовніт), які найбільш поширеними, входять до складу основної маси базальтоїдів, фоноліті Плагіоклази у більшості випадків альбітизовані, сосюритизовані.

Як акцесорні мінерали присутні гранати (альмандин-піроп, андрадит високотемпературний фтор-апатит, перовскіт, хромшпінеліди, ільменіт, муасані титаніт. Саме вони є основними концентраторами розсіяних рідкісних елементів розглядаються як індикатори умов глибинного магмоутворення.

Вторинні мінерали представлені хлоритом, монтморилонітом, каолінітом, дрослюдами, карбонатами, цеолітами, сульфіди - піритом, рідше халькопіритом халькозином.

Петпрохімічні особливості. На основі зіставлення мінерало-петрографіч-их ознак та хімічного складу досліджені вулканіти віднесені до трьох породних зуп: авгітитів, пікробазальтів, базальтів.

Авгітити - найбільш недосичені кремнеземом (SiC>2=36,28-40.79 %), мелано-ратові (/’=34.39’) та титанисті (Гг=30.01) породи формації, з найнижчим індек-зм диференціації (D=21.18). За вмістом лугів (Na20+K20=3.54) та відношенням агО/КгО (1.19) належать головним чином до калієвої серії лужного ряду.

В пікробазальтах вміст Si02=41.30-44.16 %; за значенням сумарної лужності 'Ja20+K20=4.59) і відношення Na 20/К20=1.23 належать до лужного і сублуж-ого рядів Na, Na-K і К серій. Порівняно із авгітитами пікробазальти характери-уються нижчими титанистістю (7’г=22.10), фемічністю (/’=27.00), вищими зна-еннями індексу диференціації (D=32.01).

В базальтах вміст SiOi складає 45.30-53.28 %, породи належать до сублужно-з ряду, K-Na і Na серій (Na20+K20=5.84, Na20/K20=1.52). їм властиві найнижчі начення титанистості (Гг=21.52), фемічності (/’=21.36), та максимальні величини [дексу диференціації (D=45.26) тощо.

Обчислення парних коефіцієнтів кореляції для ультраосновних і основних орід виявило розмежування породоутворюючих окислів за характером взаємо-а'язків на дві групи: Si02, АІ2О3, Na20 з одного боку і ТІО2, РегОз, MnO, MgO, аО, Р2О5 - з другого. Між цими групами відзначаються від'ємні кореляції, а в ежах групи - сталі додатні зв'зки. Характерною с незкорельована поведінка К.

РОЗДІЛ 4. ГЕОХІМІЯ ЕЛЕМЕНТІВ-ДОМІШОК ПОРІД ЛУЖНО-УЛЬТРАМАФІТОВОЇ ФОРМАЦІЇ

Методшса геохімічних досліджень. Вміст у породах uf формації лементів-домішок (Sc, V, Cr, Co, Ni, Си, Zn, Rb, Sr, Ва, Y, Nb, Zr, Th) изначався рентгено-флуоресцентним методом (XRF) на спектрометрі Philips PW 400 у XRF-лабораторії факультету Наук про Землю Лідського університету Великобританія). Аналітична помилка XRF-методу, визначена десятикратним налізуванням однієї проби, складає 1-2%.

Цифровий матеріал було опрацьовано за програмами “Статистика для /mdows”, “QuttroPro”. Встановлені статистичні параметри розподілу окремих лементів, досліджені (методом головної компоненти) загальні закономірності оведінки петрогешшх елементів і елементів-домішок.

Для наочного графічного вираження геохімічної специфіки формації побудо-ані спайдердіаграми. За нормалізуючий фактор приняті дані (Anderson, 1983) ро вміст розсіяних і рідкісних елементів та дані (McDonough, 1991) про вміст ідкісноземельних елементів у примітивній верхній мантії. Для характеристики оведінки елементів-домішок у процесі магматичної диференціації розраховано араметр Ас - показник відносної кислотності розплаву (Л.С.Бородін, 1981).

Тут і далі наводяться середні значення петрохімічних показників.

Геохімія окремих елементів. Середні значення вмісту елементів-домішог в основних породних різновидах лужно-ультрамафітової формації наведені £ таблиці 1.

Таблиця 1. Середній вміст елементів-домішок в породах лужно-ультрамафітової формації ДДЗ, г/т

Елемент . Авгітати Пікробазальти Базальти Еталон ІТррег МапЦе

Хеер 8 Хсер Б Хсер Б

№ 175.30 38 155.40 67 94.61 55 1610

Со 56.17 7 56.29 11 44.83 9 91

Сг 112.50 73 286.94 181 187.61 161 1969

V 366.33 118 328.41 118 255.61 77 10

Си 227.83 113 141.76 85 83.94 62 31

гп 188.50 152 156.29 74 128.94 53 63

Єс 31.00 10 26.65 10 21.28 7 22

Єг 1211.17 648 902.53 404 684.06 280 42.3

Ва 941.50 658 1144.29 577 1043.50 621 13

ЙЬ 52.50 35 42.29 23 40.56 23 1.19

2г 442.83 122 245.65 105 244.83 65 27

ИЬ 173.17 52 76.94 46 64.11 27 2.03

У 26.83 4 21.06 3 22.39 5 9.28

ть 20.17 5 12.29 4 11.72 3 0.224

№/Со 3.12 2.76 2.11

ИЬ/Бг 0.043 0.047 0.059

Ва/вг 0.78 1.27 1.53

К . (Єг+ВаЧ 44.10 45.19 61.66

1000 (№+Сг+У)

п 6 17 18

Хсер - середній вміст елементу; 8 - середньоквадратичне відхилення; п - кількість аналізів. .

Нікелі. Вміст нікелю в авгітитах становить 175.3 г/т, в пікробазальтах

155.4 г/т, в базальтах - 94.6 г/т. Розподілений нікель у породах дуже нерівномір но*. В пікробазальтах і базальтах закон розподілу концентрацій не узгоджуєтьс з нормальним. У всіх породних групах існує стала кореляція нікелю з елемента ми групи заліза і магнієм. Нікель встановлено в олівіні (1000 г/т), титаномагне титі (168 г/т), клінопіроксені (62 г/т), керсутиті (100-200 г/т), піриті (150-300 г/т Вміст нікелю в авгітитах і пікробазальтах є значно нижчим за кларк для ультра основних порід (2000 г/т); також і в базальтах є меншим за кларкове значенн для основних порід (160 г/т).

' Висновок про характер розподілу елементу у породах зроблено на основі значень середньоквадратичного відхилення (див. табл. 1).

Кобальт. Вміст кобальту в процесі магматичної диференціації знижуться незначно, в авгітитах і пікробазальтах становить 56 г/т, в базальтах - 45 /т; спостерігається накопичення кобальту відносно нікелю. Розподілений ко-'альт у породах досить рівномірно. Кобальт має сталі кореляційні зв'язки з маг-[ієм та елементами групи заліза. Входить до складу олівіну (300-500 г/т), тита-іомагнетиту (36 г/т), керсутиту (20 г/т), клінопіроксену (20 г/т), ільменіту (20-80 /т), піриту (200-400г/т). Вміст кобальту в авгітитах і пікробазальтах є значно іижчим за кларкові значення для ультраосновних порід (200 г/т), в базальтах ібігається з кларком для основних порід (45 г/т).

Хром. Максимально збагачені хромом пікробазальти (286.9 г/т), в меншій іірі базальти (188 г/т) і авгітити (112.5 г/т). Розподілений елемент у породах ікрай нерівномірно. В пікробазальтах закон розподілу величин концентрацій не 'згоджується із нормальним. Хром виявляє сталі кореляційні зв'язки з М§ і Бе, і також з іншими елементами групи заліза. В базальтоїдах відзначається слабка :ореляція хрому з титаном. Максимальний вміст хрому відзначається в титано-іагнетиті (803 г/т), нижчий - в ільменіті (20-80 г/т), керсутиті (80-100 г/т), олі-¡іні (60 г/т), клінопіроксені (15 г/т), польових шпатах (10 г/т) та піриті (10 г/т). Зміст хрому в авгітитах і пікробазальтах є значно нижчим за кларкові значення (ля ультраосновних порід (2000 г/т), в базальтах є близьким до кларку для ос-ювних порід (200 г/т).

Ванадій. Максимально збагачені ванадієм авгітити - 366.3 г/т, пікроба-¡альти містять 301.9 г/т, базальти - 256 г/т. Ванадій, подібно до хрому, розподі-іений в породах дуже нерівномірно, не має сталих кореляційних зв'язків з пет-югенними елементами. Лише в базальтах відзначається слабка кореляція V з Ре, Гі, Со. Закон розподілу величин концентрацій елементу у породах узгоджується з нормальним. Найвищим вмістом ванадію характеризується титаномагнетит 247 г/т), значно нижчим - клінопіроксен (63 г/т), олівін (10 г/т). Концентрація ¡анадію в авгітитах і пікробазальтах значно вища за кларкову для ульт->аосновних порід (40 г/т), в базальтах дещо перевищує кларкове значення для існовних (200 г/т).

Мідь. Вміст міді становить в авгітитах - 227.8 г/т, в пікробазальтах - 141.8 /т, в базальтах - 83.9 г/т. Розподілена мідь у породах дуже нерівномірно, особ-іиво в базальтах. Закон розподілу величин концентрацій в пікробазальтах і ба-іальтах відмінний від нормального. В авгітитах просліджується слабка кореляція Ги з Ті, Са, Мп, в базальтах - лише з Са. Мідь відзначається в титаномагнетиті 41 г/т), ільменіті (20-80 г/т), перовскіті (20 г/т), плагіоклазах (20-80 г/т), хромпі-мзтиті (10 г/т), сидериті (10 г/т). Геохімічна спорідненість Си із Ге2+ та Mg доз-¡оляє передбачати ізоморфне входження її до складу інших мафічних мінералів клінопіроксену, олівіну, біотиту, амфіболу). В лужно-ультраосновних туфах :в.Білоцерківська-231 і Леляківська-500 виявлено рідкісні для и{ формації сульфіди міді: халькопірит і халькозин. Присутня мідь і в піриті (150-200 г/т). Доведено (Ляшкевич, Марушкін, 1982), що мідьвміщуючі сульфіди зустрічаються в іаміщених вулканічних породах; крім того, існує постійний зв'язок мідної мінералізації з піритизацією. На основі цього зроблено висновок про постмагматичний 'енезис сульфідів в магматичних породах ДДЗ і можливість мідного зруденіння в іонах інтенсивного метасоматозу. Вміст міді в авгітитах і пікробазальтах є значно

вищим за кларкові значення для ультраосновних порід (20 г/т), базальті збіднені міддю відносно кларку в основних породах (100 г/т).

Цинк. Вміст цинку знижується від 188.5 г/т в авгітитах до 156.3 г/т в пік робазальтах і до 128.9 г/т в базальтах. Розподілений цинк у вулканітах нерівно мірно. Кореляційні зв'язки цинку з петрогенними елементами проявлені слабо: : ультраосновних породах фіксується кореляція цинку із залізом і марганцем, : базальтах - лише а марганцем. Концентрування цинку виявлено в титаномагне титі (249 г/т), сидериті (300 г/т) та піриті (100-200 г/т). Очевидно, слід передба чати наявність цинку і в інших мафічних мінералах, де є високий вміст дво валентного заліза.

Скандій. Вміст скандію в авгітитах - ЗІ.Іг/т, в пікробазальтах - 26.7г/і в базальтах - 21.3 г/т. Розподілений скандій у породах досить рівномірно. Закої розподілу величин концентрацій в пікробазальтах відрізняється від нормальногс Кореляційні зв'язки скандію з петрогенними елементами не проявлені. Мак симальні концентрації скандію відзначаються в діопсид-авгиті (76 г/т), значн нижчі в керсутиті (10 г/т), сидериті (8 г/т) і олівіні (3 г/т). Порівняно із кларкої для ультраосновних порід (5 г/т), авгітити і пікробазальти збагачені скандієл Вміст його в базальтах є близьким до кларку для основних порід (24 г/т).

Стронцій. Максимальний вміст елементу відзначаються в авгітитах 1211.2 г/т, нижчий - 902.5 і 684 г/т, відповідно, в пікробазальтах і базальтах Роз поділений стронцій у породах досить нерівномірно. Закон розподілу величин кон центрацій в окремих породних групах відповідає нормальному. Значне понижен ня концентрації стронцію в ряді авгітити - пікробазальти - базальти, імовірне пов'язане із падінням вмісту кальцію від 11.15% в авгітитах до 6,4% в базальта? Однак, тісного взаємозв'язку між стронцієм і кальцієм не відзначається. Це вид по із значних коливань відношення Ca/Sr: від 21 до 307. Стронцій характеризу ється кореляційними зв'язками з К, Ва, Rb, Ті, Р. З Са кореляція вігсутш Стронцій встановлено в перовскіті (1992 г/т), плагіоклазі (90-490 г/т), анортоклас (84 г/т), сидериті (80 г/т). Характерним є переважне входження Sr до складу ос новних плагіоклазів, в яких вищі концентрації Са. Геохімічна спорідненість Sr Са дає змогу передбачати його наявність в інших кальцієвих мінералах - сфен апатиті. Вміст стронцію в авгітитах і в пікробазальтах значно перевищу кларкові значення для ультраосновних порід (100 г/т), і в базальтах вищий з, кларк для основних порід (440 г/т).

Барій. Максимальний вміст барію в пікробазальтах - 1144.3 г/т, дещ нижчий в базальтах - 1043.5 г/т і авгітитах - 941.5 г/т. Розподілений барій в по родах нерівномірно. Закон розподілу величин вмісту узгоджується з нормальний У процесі магматичної диференціації не відзначається накопичення барію від носно калію (K/Ва в авгітитах 8-19, в пікробазальтах 6-27, в базальтах 7-41 Причому серед базальтів найвищі значення відношення притамані породам, яі змінені вторинними процесами. Тобто підвищення K/Ва може бути результате: метасоматичного привносу К. Між Ва і К існує стала кореляція, дещо слабша між Ва і Sr. Барій встановлено в анортоклазі (720 г/т), в плагіоклазі (300-870г/т сидериті (4000 г/т). Переважне входження барію в лейкократові мінерали не мс же пояснити його високого вмісту в меланократових породах. Очевидно, елі припустити наявність елементу в другорядних та акцесорних мінералах (амфібс

лах, слюдах). Вміст Ва в породах uf формації значно перевищує кларкові значення як для ультраосішвних (1 г/т), так і для основних порід (300 г/т).

Рубідій. Поведінка рубідію в породах м/ формації є досить нетиповою: максимально він накопичується в авгітитах - 52.5 г/т і в меншій мірі в пікроба-зальтах - 42.3 г/т та базальтах - 40.6 г/т. Це, імовірно, наслідок вагомішого внеску калію (з яким рубідій тісно пов’язаний) у сумарну лужність саме найбільш меланократових порід (в авгітитах Na20/K20=1.19, в пікробазальтах - 1.23, в базальтах - 1.52). В процесі магматичної диференціації не спостерігається накопичення рубідію відносно калію: K/Rb в авгітитах - 256, в пікробазальтах - 403, в базальтах - 473, що є характерним для поведінки елементу у породах континентальних рифтів загалом (Лутц, 1980). В ряді авгітити-пікробазальти-базальти фіксується накопичення рубідію відносно стронцію: в авгітитах Rb/Sr=0.043, в пікробазальтах - 0.047, в базальтах - 0.054. Розподілений рубідій в породах нерівномірно. Закон розподілу величин вмістів збігається з нормальним. Для всіх породних різновидів фіксуються сталі кореляційні зв'язки рубідію з К, Sr, Ва. Ру-зідій концентрується головним чином в польових шпатах: в анортоклазі (70 г/т), в плагіоклазах (20-30 г/т). Геохімічна спорідненість рубідію з калієм дозволяє передбачати його наявність в інших калієвих мінералах: лейциті, слюдах, амфіболах. Вміст рубідію в авгітитах і пікробазальтах значно перевищує клар-ковий в ультраосновнпх породах (2 г/т), в базальтах є дещо нищий за кларк для зсповпих порід (45 г/т).

Цирконій. Вміст цирконію в авгітитах становить 442.8 г/т, в пікробазальтах - 245.7 г/т, в базальтах - 244.8 г/т. Концентрування цирконію в замих меланократових породах uf формації узгоджується із тенденцією накопичення елементу в найбільш титанистих і лужних породах (Лутц, 1980). Розподілений цирконій у породах нерівномірно. Закон розподілу величин вмістів узгоджується з нормальним. Характерними є сталі кореляційні зв'язки цирконію з Ті і Nb, дещо слабші з іншими літофільними елементами - К і Rb. В базальтах проявлена кореляція Zr з Ва і Sr. Самостійний мінерал цирконію - циркон - для по-зід uf формації не характерний. Як ізоморфна домішка Zr входить до складу <ромпікотиту (500 г/т), калішпату (150 г/т), діопсид-авгіту (88 г/т), плагіоклазу '10-100 г/т), олівіну (10 г/т), керсутиту (10 г/т); сліди його відзначаються в тита-аиті. Всі породні різновиди uf формації збагачені цирконієм відносно кларкових значень для ультраосновних (30.5 г/т) і основних порід (101 г/т).

Н і о б і й. В авгітитах вміст ніобію становить 173.2 г/т, в пікробазальтах -76.9 г/т, в базальтах - 64.1 г/т, що, аналогічно цирконію, пов’язане із ступенем гитанистості і лужності порід. Розподілений ніобій в породах нерівномірно. Закон розподілу величин концентрацій узгоджується з нормальним. У всіх породних зізновидах виявлені сталі кореляційні зв'язки Nb з Ті і Zr. В ряді авгітити-иікробазальти-базальти спостерігається закономірне зниження вмісту ніобію від-їосно титану: Ti/Nb=184 в авгітитах, 237 - в пікробазальтах, 243 - в базальтах. ЇІороди uf формації характеризуються низькими значеннями відношення Zr/Nb, цо є притамане вулканітам континентальних рифтових зон загалом (Лутц, 1980). В авгітитах Zr/Nb=2,56, в пікробазальтах Zr/Nb=3.20, в базальтах - 3.82. Тобто, f процесі магматичної диференціації спостерігається накопичення ніобію зідносно цирконію. Максимальні концентрації ніобію відзначаються в перовскіті

(5700 г/т), ільменіті (1000-4000 г/т), значно нижчі в калішпаті (80 г/т), керсутит (10-20 г/т), егірин-авгіті (20 г/т) та титаномагнетиті (до 10 г/т). Сліди ніабік встановлено в титаніті. Породи uf формації збагачені ніобієм, що фіксується відношенням Ti/Nb. Воно значно нижче за середні значення для ультраосновнда (300) та основних (450) порід.

Ітрій. Вміст ітрію становить 26.8 г/т в авгітитах, 21 г/т в пікробазальтах

22.4 г/т в базальтах. Розподілений ітрій у породах досить рівномірно. Закон розподілу величин концентрацій узгоджується з нормальним. Додатні кореляційн зв'язки Y з пєтрогешшми елементами (Ті, Fe, Р) наявні лише в лужно-ультра-осііоених породах. Вміст ітрію в породах формації близький до кларкових значень для основних порід (20 г/т).

Т о р і й. В авгітитах вміст торію становить 20.2 г/т, в пікробазальтах - 12.: г/т, в базальтах - 11.7 г/т. Розподілений торій в породах досить рівномірно, закої розподілу величин концентрацій відповідає нормальному. Не дивлячись на спільну геохімічну історію, кореляційні зв'язки між торієм і калієм в породах uf формації не проявлені. Натомість існує стала кореляція Th з Ті, Zr, Nb. Достовірниз даних про вміст торію в окремих мінералах не має. З вірогідних носіїв торію елі; відзначити перш за все перовскіт, характерний для меланократових лужно-ультраосновних порід uf формації. Іншими імовірними носіями торію могли буті сфен і апатит. Вміст торію в породах формації значно вищий за кларкові значення для ультраосновних (0.005 г/т) і основних (3.00 г/т) порід.

Порівняння геохімічної специфіки лужно-ультраоспоапих - лужиоба зальтоїдних порід Дніпровсько-Донецької западини, Прип’ятської запа дини, Байкальського та Кенійського рифтів. Порівняння вмісту елементів домішок в породах uf формації із середніми значеннями в еталоні Upper MantL (Anderson, 1983) показало, що всі вони у значній мірі збагачені некогерентнимі літофільними елементами і збіднені когерентними елементами групи заліза.

Низький вміст у девонських магматичних породах когерентних елементів е імовірно, наслідком попередньої переробки речовини мантії у зв'язку з вендсь ким траповим магматизмом (Ляшкевич, Альохіна, 1995), при якому Cr, Co, N увійшли у мафічні мінерали базальтів.

Характер співвідношення Rb - Sr, К - Ті, К - Р, Ті - Zr у вулканітах и формації відповідає встановленим для континентальних рифтів трендам, пород; тяжіють до полів внутріплитних базальтів за розподілом Zr та Y, характери зуються високими значеннями рідкісцомєтального індексу та індикаторнії: відношень Ni/Co, Rb/Sr, Ba/Sr (табл. 1).

Отримані дані дозволили порівняти геохімічну специфіку найбільш глибин них магматичних комплексів Дніпровсько-Донецької і Прип'ятської западні якими є uf формація і формація лужних базальтоїдів і фонолітів (nb/). Загальн картина розподілу елементів-домішок є подібною, що свідчить про комагматич ність пізньодевонських вулканітів цих регіонів (рис. 1). Окремі відмінності у ріві накопичення некогерентних літофільних елементів у породах uf і nbf формаці (авгітити uf формації є найбагатші на Ті, Nb, Zr), очевидно, відображаю-г латеральну неоднорідність літосфери в межах ПДДПР, як це відзначаєтьа наприклад, для Байкальської рифтової зони (Гладких, 1996).

Порівняння базальтів формації із лужними олівіновими базанітами лзних вулканічних полів Байкальського рифту та базанітами Кенійського рифту шідчить про їх геохімічну близкість і про єдність процесів, відповідальних за їх створення.

Найбільш меланократові породи и/ формації - авгітити - збагачені акцесорними флогопітом, апатитом, керсутитом. За мінералогією і хімічним складом вони ілизькі до флогопіт-керсутитових піроксенітів, які знайдені у вигляді ксенолітів і кімберлітах Сибіру (Соловьева, Владимиров, Завьялова, 1987) та в лужних іазальтах Байкальського рифту (Поляков, 1987). Досить високий вміст нікелю >150 г/т), висока магнезіальність, наявність фенокристів магнезіального олівіну ■акож дозволяють розглядати авгітити як недиференційовані мантійні виплавки. Іорівняння вмісту в них окремих елементів-домішок з відповідними даними для шівінових меланефелінітів та лужних олівінових базальтів Кенійського та байкальського рифтів свідчить про правомірність такого висновку.

Рис. 1 Спайдердіаграма розподілу елементів-домішок у вулканічних породах и/ і nЪf формацій ДДЗ і Прип’ятської западини. Породи «/ фармації: 1-авгітити, 2-пікробазальти, 3-ба-зальти; заштрихована ділянка відображає варіації вмістів елементів у вулканітах пЬ/ формації Прип’ятської западини.

Геохімічні ознаки мантійного генезису лужно-ультрамафітоваї фор-іації. Накопичення некогерентних літофільних елементів в породах uf формації ов'язане із помітними змінами мінерального складу вулканітів, а саме, марку-ться появою галоген- і гідроксилвміїцуючих мінералів: флогопіту, керсутиту, патиту та інш. (Ляшкевич, Марушкин, 1982, 1996). Це є, імовірно, наслідком ривалого впливу високотемпературних флюїдів і розвитком процесів мантійного :одального метасоматозу, який характеризується взаємозв’язком між новоутво-еними глибинними метасоматичними мінералами і концентрацією кекогерент-их літофільних елементів (Harte, 1987, Kempton, 1987, Menzies, 1990 та інш.).

Модальний метасоматоз сприяв зростанню гетерогенності мантійного субграту, виникненню у різній степені збагачених некогерентними літофільними лементами ділянок мантії під впливом глибинних флюїдів (чи малих порцій илікатних розплавів дуже низького ступеня плавлення). Латеральна неоднорід-ість мантійного субстрату чітко відображається у відмінностях геохімічної сле-ифіки вулканітів uf формації та пізньофранських базитів базальт-долеритової )гп) формації, розкритих св.Салогубівська-388.

К Rb В» Ті Zr Nb V

г Ні Y

Вміст некогерентних елементів у вулканітах Ьт формації є близьким до значень для примітивної мантійної речовини (рис.2), величина відношення НЬ/Бг дорівнює 0.020-0.023, при показнику примітивності мантіі - 0.029 (Когарко та інш., 1986) Разом з цим, у цих зразках чітко проявлений Сг-№ мінімум, що вказує на спільність еволюції магматичного розплаву з фракціюнуваиням олівіну, частково клінопіроксену в ранню стадію.

Рис. 2 Спайдердіаграма р( поділу елементів-домішок вулканітах и/ і Ьт формаї ДДЗ. 1-3 - породи и/ форд ції: 1 - авггогш, 2 - пікроі зальти, 3 - базальти; 4 - ( зальти Ьт формації.

Вперше отримані дані по рідкісноземельних елементах для магматичних формацій ПДДПР (табл. 2) виявили близькі вмісти у вулканітах важких лантаноїдів і широкий спектр величин для легких лантаноїдів. На спайдердіаграм: (рис.З) прослідковується поступовий нахил кривих від Се до Yb без помітного мінімуму в області Еи, що свідчить про недеплетованість мантіі в момент виплавлення магм і відсутність плагіоклазового контролю в процесі магматичної диференціації. Подібна поведінка рідкісноземельних елементів у вулканічних порода? сучасних епіконтинентальних рифтів відображає додаткове надходженні флюїдів у ділянку магмоутворення (Wilson, 1987)

Низькі вмісти важких лантаноїдів припускають виплавленя магм в Р-Т-умовах стабільності гранату, котрий є основним фактором фракціюнувашп лантаноїдів.

Максимально збагачені легкими рідкісними землями вулканіти uf формаці Дніпровсько-Донецької западини і nbf формації Прип'ятської западині (Ce/Yb= 109.8 для uf\ Ce/Yb=104.5, 88.1, 69.3 для nbf), в меншій мірі - базаль’ фаменської трахібазальт-трахіліпаритової формації (Ce/Yb=37.8 и 19.2) :

накінєць, базальт і долерит св. Салогубівська-388 (Ce/Yb=ll.l і 9.0). Для дво: останніх характер відносного розподілу рідкісних земель є близьким до такого : речовині примітивної мантії. Всім вулканітам ПДДПР притаманні низьї значення відношення Sm/Nd, що є характерною особливістю континентальни. рифтових порід (Hawkesworth et al., 1984).

Отже, принципово відмінний характер розподілу некогерентних літофільни елементів у пізньофранських вулканітах uf і Ьт формацій свідчить про залучен ня у процес магмогенезу різних мантійних джерел: примітивного і збагаченоп Очевидно, аномальна мантія в межах Дніпровсько-Донецької западини, подібн до Байкальського рифту не мала суцільного розвитку і являла собою окре»

багачені блоки, плями. Відсутність метасоматизуючого виливу глибинних злюїдів на базити, розкриті св.Салогубівська-388, фіксується і мінералогічними знаками порід: в їх складі не відзначається глибинних метасоматичних іінералів - керсутиту, флогопіту, апатиту.

'аблиця 2. Вміст рідкоземельних елементів (в г/т) у вулканічних породах [рип’ятсько-Диіпровсько-Донецького палеорифту

1 2 3 4 . 5 6 7 8

Ьа 90.4 35.3 18.2 15.1 7.1 57.9 62.2 39.3

Се 205.3 77.5 40 35.5 17.2 119.1 128.6 81.8

N(1 78 32 19.3 18.1 10.8 46.3 54.4 29.4

Бт 12.79 6.4 4.34 4.63 3.15 7.94 10 5.23

Еи 3.61 2.01 1.68 1.46 1.19 2.3 2.97 1.56

Осі 9.5 6.13 4.86 5.74 4.13 6.14 8.17 4.39

Оу 5.18 4.46 3.92 5.38 3.65 3.88 5.25 3.22

Но 0.98 0.89 0.82 1.15 0.75 0.6 0.81 0.53

Ег 2.09 2.23 2.16 2.5 2.05 1.28 1.76 1.27

УЬ 1.87 2.05 2.08 3.21 1.91 1.14 1.46 1.18

Ьи 0.28 0.31 0.32 0,51 0.29 0.18 0.22 0.18

:е/уь 109.8 37.8 19.2 11.1 9.0 104.5 88.1 69.3

Іт/К(1 0.164 0.200 0.225 0.226 0.292 0.171 0.184 0.178

- авгітит, св. Півшчно-Загорівська-1, гл. 4706 м фз іг); 2- діабаз, св. Червоно-[артизанська-4, гл,3746 м (1>з їгп); 3- лужний базальт, св. Кукшин-1, гл.3210 м (Бз іт))

- базальт, св.Салогубівська-388, гл. 4601 м фз іг)', 5- долерит, св.Салогубівська-388, гл. 538 м фз £г); Аналізи 6 - 8 за матеріалами В.П.Корзуна: 6 - лужно-ультраосновиа ластолава: гл.1274 м; 7 - лампрофір, гл.4515 м; 8 - кімберліт (?), гл.555 м.

Рис. З Спайдердіаграма розподілу рідкоземельних елементів у магматичних породах ПДДПР.

Криві 1-5 відповідають номерам таблиці 2. Заштрихована ділянка відображає варіації вмістів елементів у вулканітах пЬ/ формації Прип’ятської западини.

Для отримання цілістної картини геохімічної специфіки и/ формації засто-овано факторний аналіз (метод головної компоненти). Вихідна матриця - дані ро вміст у породах 10 петрогенних окислів та 14 елементів-домішок. Із усієї су-упності факторів три перші охоплюють понад 65% загальної мінливості системи.

. „ , TiisFev.iNb.siThiMZrjvMgj’PüCuä-Srr.iCo.v/Nijo

Першии, найбільш вагомии фактор (Fi =------------------------ -----------------

AbäSusNaeä

виражає співвідношення елементів у процесі магматичної диференціації. Другиі

K76'Rb7iBasiY4sSr4jZr«P3sNb3¿ . , . ... ... . ,

{F2=—— ------------------------------) відображає основні геохімічні тенденції uf фор

CreoCos’NÍ4aMg«Sc5.-)

мації: збідненість елементами групи заліза і збагаченість некогерентнимі літофільними елементами, яке є результатом впливу трансмагматичних флюїді на родоначальні магми.

Складність взаємозв'язків між елементами у процесі глибинного метасома

. , . . , ВабаСг5бКзі№«

тичного перетворення порід фіксується третім фактором (F3=---------------------------

Y «Sc-«

Можливо, він частково відображає значні коливання вмісту окремих елементів породах, які спричинені неоднорідностями мінерального складу вулканітів.

ВИСНОВКИ

Породам uf формації притамані дві головні тенденції у поведінці єлємєнтіе домішок: збіднення когерентними елементами групи заліза (Cr, Co, Ni) та збага чення некогерентними літофільними елементами (Ва, Rb, Sr, Zr, Nb, Th та інш. Низький вміст когерентних елементів є, очевидно, наслідком походження де вонських магм з верхньої мантії, що вже зазнала часткового плавлення під ча вендського трапового магматизму.

Породи и/ формації за характером розподілу некогерентішх літофільки елементів та значеннями індикаторних відношень (Ni/Co, Rb/Sr, Ba/Sr, Zr/Л Ce/Yb та інш.) наближаются до типових континентальних лужних вулканітів.

Максимальні концентрації некогерентних елементів демонструють авгітити найбільш меланократові і високотитанисті вулканіти з калієвою специфіко: лужності. Це пояснюється геохімічною спорідненістю літофільних елементів малими петрогенними елементами (Ті, К, Р).

Збагаченність лужних континентальних порід некогерентними літофільним елементами пояснюється концепцією мантійного метасоматозу. Агентами мантій ного метасоматозу є глибинні трансмагматичні флюїди (або силікатні розплав дуже низьких ступенів плавлення). Процес метасоматичного збагачення мантії ного субстрату, з якого походили родоначальні для uf формації магми, закарбз вався у вулканітах не лише зміною геохімічних ознак, але і появою специфічні: гідроксил- і галогенвміщуючих мінералів - керсутиту, флогопіту, високотемпер; турного апатиту. Це свідчить про розвиток у мантійній речовині регіону наі більш масштабного і істотного типу мантійного метасоматозу - модального.

Аномальна, збагачена некогерентними літофільними елементами мантія, і була розвинута суцільно, а мала вигляд окремих блоків, плям у незміненій маї тії. Це припущення підтверджується принципово різною геохімічною специфіко близьких за віком пізньофранських порід uf і bm формацій. Базальти і долерит останньої за характером розподілу елементів-домішок та лантаноїдів, значення Rb/Sr та інш. наближаються до примітивної мантії.

Факторним аналізом (метод головної компоненти) підтверджено, що мінлі вість компонентного складу порід uf формації зумовлена, головним чином, вплі

вом двох основних факторів: магматичної диференціації та дії процесів мантійного метасоматозу, які спричинили значне накопичення у породах некогерентних елементів.

Розвиток магматичних процесів в межах Дніпровсько-Донецької і При-п'ятської западин, як ланок єдиної рифтової системи, відображається близькою геохімічною специфікою ^ і nbf формацій, що свідчить про комагматичність вулканітів. Існуючі відмінності у рівні збагаченості окремими елементами (Ті, ]МЬ, ТЬ та інш.) підтверджують висновок про латеральну неоднорідність верхньої мантії в межах ІІДДПР.

Влизкість геохімічної специфіки Базальтоїдів и/ формації до аналогічних комплексів Байкальського і Східно-Африканських рифтів, а ультрамафітів ДДЗ до первинних мантійних виплавок Байкальського і Кенійського рифтів, свідчать про розвиток магматизму в палеозойських і сучасних епіконтинектальних рифтах за єдиними петрологічними законами. Істотна насиченість вулканітів летючими, в т.ч. СО, Нг, СН4, вказує на них як на одне з можливих джерел надходження вуглеводнів у девонські відклади. Висока лужність і титаниетість м/ формації, збагаченість некогерентними єлементами-домішками роблять її перспективною для пошуків рідкіснометального зруденіння.

Список опублікованих праць за темою дисертації:

1.Особливості розподілу мікроелементів у пізньофранських вулканічних породах Дніпровсько-Донецького палеорифту //Геологія і геохімія горючих копалин. - 1995. - №.3-4. - C.U9-125.

2.До питання про генезис лужно-ультрамафітової формації Дніпровсько-Донецької западини//Нафтова і газова промисловість. - 1997. - №5. - С.9-11.

3.Новые геохимические данные о вулканических породах Припятско-Днепровско-Донецкого палеорифта //Докл. АН Украины. - 1997. - №12. - С.122-126. Співавтор Ляшкевич З.М.

4.Магматизм і будова літосфери нафтогазоносних провінцій України / Ляшкевич З.М., Медведев А.П., Альохіна М.О., Варичев О.С., Долішня О.Б./ Реферати науково-дослідних, тематичних і конструкторських робіт з проблем нафто-газо-вого комплексу України. Вип.1. (1995 p.). Львів, УНГА, 1996. - С.21.

5.Геохімічні особливості вулканітів лужно-ультрамафітової формації Дніпровсько-Донецького палеорифту// Труди наукової конференції, присвяченої 50-річчю геологічного факультету “Проблеми геологічної науки та освіти в Україні”.

- Львів: вид-во Львівського ун-ту. -1995. - С.189-190.

6.Геохимия элементов-примесей в породах щелочно-ультрамафитовой формации Припятско-Днепровско-Донецкого палеорифта как отражение аномальности состава верхней мантии. Труды Междунар. Симпозиума "Молодежь и проблемы геологии”. - Новосибирск: изд-во Новосибирского ун-та. - 1996. - С.80.

7.The trace element geochemistry of the alkali-ultramafic formation as the evidenve for the mantle metasomatism processes beneath the Dnieper-Donets paleorift // Proc. EUG 9. - Strasburg (France). - Terra Nova. - 1997. - V.9. - P.353.

Долішня О.Б. Геохімія елементів-домішок лужно-ультрамафітовс формації Дніпровсько-Донецької западини. - Рукопис. Дисертація на здобутт наукового ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.02. геохімія. - Інститут геології і геохімії горючих копалин НАН України, Львів, 199І

Дисертація присвячена вивченню геохімічної специфіки лужно-ультрамафі тової формації ДДЗ. Встановлено, іцо породи даної формації збагачені некоге рентними літофільними елементами і збіднені елементами групи заліза відносн речовини примітивної мантії. Подібність розподілу елементів-домішок в порода лужіш-ультрамафітової формації і прип'ятського комплексу свідчать про їх кс магматичність. Дані вулканіти характеризуються найвищим ступенем збагаченн легкими лантаноїдами. Розподіл рідкісних і рідкісноземельних елементів в базі тах базальт-долеритової формації ДДЗ є аналогічним речовині примітивш мантії.

Геохімічні особливості вулканітів поясняються в рамках концепції мантійне го модального метасоматозу, який спричинив утворення окремих блоків аномалі ної збагаченої мантії в примітивній, незміненій і сприяв зростанню гетерогенное ті мантійного субстрату в межах Прип'ятсько-Дніпровсько-Донецького палес рифту. Дослідження геохімічної специфіки вулканітів лужно-ультрамафітові формації надають можливість деталізувати петрологічні моделі розвитку регіон; а також мають велике значення при пошуках родовищ рідкісноелементних кс рисних копалин.

Ключові слова: Дніпровсько-Донецька западина, лужно-ультрамафітова фо{ мація, нєкогерентні літофільні елементи, мантійний модальний метасоматоз, ан< мальна мантія.

Долишняя О.Б, Геохимия элементов-примесей щелочно-ультрамафитовс формации Днепровско-Донецкой впадины. - Рукопись. Диссертация і соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальное! 04.00.02. - геохимия. - Институт геологии и геохимии горючих ископаемых НА Украины, Львов, 1998.

Диссертация посвящена изучению геохимической специфики щелочно-уль1 рамафитовой формации ДДВ. Установлено, что породы данной формации обог; щены некогерентными литофильными элементами и обеднены элементами гру] пы железа относительно вещества примитивной мантии. Подобие распределен! элементов-примесей в породах щелочно-ультрамафитовой формации и припят кого комплекса свидетельствует об их комагматичности. Данные вулканиты х; растеризуются наивысшей степенью обогащения легкими лантаноидам Распределение редких и редкоземельных элементов в базитах базаль долеритовой формации ДДВ аналогично веществу примитивной мантии.

Геохимические особенности вулканитов объясняются в рамках концепці мантийного модального метасоматоза, который вызвал образование отдельнь блоков аномальной обогащенной мантии в примитивной, неизмененной и сп собствовал возростанию гетерогенности мантийного субстрата в пределах Пр: пятско-Днепровско-Донецкого палеорифта. Исследования геохимической спец фики вулканитов щелочно-ультрамафитовой формации дают возможность дет

лизировать петрологические модели развития региона, а также имеют большое значение при поисках месторождений редкоэлементных полезных ископаемых.

Ключевые слова: Днепровско-Донецкая впадина, щедочно-ультрамафитовая формация, некогерентные литофильные элементы, мантийный модальный метасоматоз, аномальная мантия.

Dolishnya О.В. The trace element geochemistry of the alkali-ultramafic formation from the Dnieper-Donets Depression. - Manuscript. Thesis for a degree Df Candidate of Geological science with speciality 04.00.02 - geochemistry. - Institute of Geology and Geochemistry of Fuels of NAS of the Ukraine, Lviv, 1998.

The thesis investigates the geochemical specific of the alkali-ultramafic formation from the Dnieper-Donets Depression. It is esteblished, rocks of this formation are enricned in incompatible lithophilic elements and depleted in iron group elements in comparison with the primitive mantle matter. The trace element distribution in the rocks from the alkali-ultramafic formation and Pripyat complex suggest about their comagmatic nature. These volcanics are characterized by the highest light rare-earth element enrichment. The rare and rare-earth element distribution in the basites of the basalt-doleritic formation from the Dnieper-Donets Depression is similar to the primitive mantle matter.

The geochemical peculiarities of the DDD’s volcanics are explained in terms of the mantle modal metasomatos conception. This process has caused the formation of separated blocks of the anomalous enriched mantle within the primitive, unchanged эпе and has increased the mantle matter geterogenity beneath the Pripyat-Dnieper-Donets paleorift. The investigation of the geochemical specific of the volcanics from the alkali-ultramafic formation allows to specificate the petrological models of the region formation and has a great significance in searching of rare element deposits.

Keys words: Dnieper-Donets Depression, alkali-ultramafic formation,

incompatible lithophilic elements, mantle modal metasomatos, anomalous mantle.