Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Петрогенетическая информативность рудных минералов гранитоидов западной части Украинского щита

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Петрогенетическая информативность рудных минералов гранитоидов западной части Украинского щита"

РГ6 од

2 н МАП' 1333

. ■ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ ГЕСШШИ, МИНЕРАЛОГИИ И РУДООБРАЗОВАНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ СОВЕТ Д.016.17.01

На правах рукописи УДК[552.08 + 549.01]- 032.4(47?)

ТОМУРКО ЛЮДМИЛА ЛЕОНИДОВНА -

ПЕТРОГЕНЗТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАТИВНОСТЬ РУДНШ МИНЕРАЛОВ ГРАНИТОИДОВ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ УКРАИНСКОГО ЩИТА

Специальность 04.00.08 - петрография, вулканология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических туп

Киев - 1943

Работа выполнена в Институте геохимии, минералогии и рудо-образования АН Украины.

Научный руководитель: доктор геолого-ыинералогических наук И.Б.Щербаков

Официальные оппоненты: член-корреспондент АН Украины, доктор геолого-минералогических наук Р.Я.Белевцев (ИШР АН Украины), кандидат геолого-минералогических наук Ю.С.Лебедев ( ИМР АН Украины)

Ведущая организация: Киевский государственный университет, геологичеокий факультет.

Защита состоится " У "ИКЧнЯ 1993 г. в /^ часовне заседании специализированного совета Д.016.17.01 в Институте геохимии, минералогии и рудообразования АН Украины, по адресу: 252680, Киев-ЗА2, проспект Палладина, ЪЧ.

С диссертацией ыозсно ознакомиться в библиотеке Института геохимии, минералогии и рудообразования АН Украины.

Автореферат разослан м 2.Ья СЬЯ^сйС 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор геол.-мин.наук

В.П.Сеиенонко

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы.- Гранитоиды Украинского щита (УЩ) в последние десятилетия исслегованы фундаментально: изучены возрастные? соотношения,, геологические, петрологические, геохимические особенности, условия формирования, форма«ионная принадлаа-• ность, Мало, однако, выполнено систематических исследований типо-иорфных сзойств ведущих рудных минералов гранитоидов, в то время кап рудные минералы пасут в себе информацию о физико-химических условиях становления горных пород - л в первую очередь об окислительно-восстановительном ренине.

Цель работы. Выяснить информативность рудных минералов в связи с окислительно-восстановительншш условиями формирования гранитоидов грянулитовой и амфиболитовой фаций западной части УЩ.

Задачи. I. Определить петрологические объекты исследования, изучить их вещественный состав в опорных обнажениях.

2. Провести детальное исследование ассоциаций главных рудных минералов: их взаимоотношения мевду собой и с норудкыни минера лани, состав и фазовуь неоднородность.

Ь. Выявить закономерности формирования и распрадалелия рудных ыияералов в гранитоидах разного состава и разной глубинности.

Предмет исследований. Ведущие рудные минералы (шгнетит, ильменит, пирротин), гранитоидов и некоторых вмещающих их пород Днестровско-Бугского и Росинско-Тикичского районов Украинского щита.

Научная новизна работы. Впервые для западной части УЩ выпол- • иена качественная, а, частью, количественная оценка окислкталыю-восстановитзльных условий формирования гранитоидов гранулитовой и аыфиболитовой фаций и предложена схема их эволюции.

Защищаемые положения. I. Химический, фазовый, флюидный состав, содержание 'и-характер распределения ведущих рудных минера-, лов в горных породах являются показателями окислительно-восстановительных условий образования этих пород; определен реним кислорода гранитоидов западной части Украинского щита.-

2. Гранитообразованив з условиях грэиулитозой фации происходило преимущественно в восстановительной рэкиые (ильмеяитовая ферройадая), а регрессивное гранитообразованяо в амфиболитовой фации - праимуцествокао з окислительной рэгмно (магнетитовая фар-

рофация).

Практическое значение работы. Результаты исследований могут • быть использованы при интерпретации магнитных полей, а также при оценке ыеталлоганической специалиазции гранитоидов, поскольку последняя в значительной"Ь"зре определяется режимом кислорода.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на УП семинаре "Геохимия магматических пород" (г.Москва, 1981), III Совещании по гипоморфизму минералов и минеральных ассоциаций (г.Москва, 1983), 1У Региональном петрографическом совещании по Кавказу* Крыму и Карпатам (г.Нахичевань, 1983), III Всесоюзном семинаре по минеральному картированию (г.Миасс, 1983), Республиканской конференции молодых ученых (г.Киев,1987), Школе молодых ученых и специалистов по поисковой минералогии (г.Алушта, 1988), II Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов по прикладной минералогии (г.С^чй, 1990).

Публикации. По тема диссертации опубликовано 4 статьи и тезисы, один препринт; две статьи находятся в печати.

- Исходный материал и личный вклад автора в решение проблемы.

В основу выполненного исследования положены материалы, полученные автором в процессе обучения в аспирантуре, а также при участии в выполнении плановых тем отдела магматических и вулкан ничерких процессов ИГФМ АН Украины, в составе которого автор работал с момента окончания аспирантуры, а также исследований, проводившихся в рамках хозяйственных договоров. Материал классифицирован согласно опубликованной стратиграфической схеме УРМСК (1984). Коллекция составляет 923 пробы. Из них автором отобрано 503 пробы. Остальные 420 проб любезно предоставлеш из личных коллекций И.Б.Щербаковым, В.В.Рябоконеы, О.И.Слензаком, С.И.Сиен-заком. Изучено более 400 прозрачных шлифов и 650 полированных шлифог?~520 искусственных шлихов, отобрано 273 химических и 472 опектральных анализа пород и минералов, 21 рентгеноспектралышй анализ рудных минералов. "

Методика исследований традиционная: ыинаралого-петрографи-ческие исследования'^ изучение рудных минералов, их содержаний, характера распределения, взаимоотношений, фазовых яеоднороднос-хей; определение особенностей состава пород и минералов с ис-подььованием химического, спектрального, рентгеноструктуриого,

рентгеноспектрального анализов, ЯРР-спактросколии; флюидной .составляющей пород и минералов. Исследования проводились в лабораториях И IMP АН Украины.

Объем работы, диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, .заключения и изложена на 150 страницах машинописного текста, с 75 рисунками и 59, таблицами. Библиография содержит 168 наименований.

В разные периоды работы автор пользовался методическими указаниями, помощью, поддержкой и консультациями сотрудников ИГМР АН Украины к.г.-ы.н. Краыаренко Н.К., к.г.-м.н. 1липченко В.В., .к.г.-м.н. Слипченко Б.В., к.х.н. Козака С.А., к.г.-ы.н. В.А.Ку-рапина, к.г.уЫ.н. Иваницкого В.П., к.г.-ы.н. Ииринбекова Н.К., к.г.-ы.н. Яковлева Б.Г., к.г.-м.н. Галия С.А. В проведении ряда • исследований и оформлении работы большую помощь оказали к.г.-м.н. Ыалюк Г.А., к.г.-ы.й. Корольчук О.С.; Рябоконь В.В., Егорова Л.Н., Лойко И.М., Бутович В.И., Минаева В.Н., Фастовец Л.В., Десятнико-ва И.В., Довгаленко Л.В., Шумский A.A., Дерскзя Т.С. у Всем упомянутый товарищам автор выракает исярениюю благодарность.-Самую глубокую признательность автор выракает научному руководителю работы, вдохновителю и наставнику, доктору геолого-минералогических наук И.Б.Щербакову, за постоянную научную помощь, консультации и обсуждение работы.

СОДЕРЖАНИЕ

Петрографическая характеристика и особенности рудной минерализации гранитоидов западной части Украинского щита

Изучению петрология гранитоидов данного района посвящены фундаментальные труды Н.Г.Бвэбородыго, В.И.Лучицкого, а также работы иногих каких современников - Л.Г.Ткачука, В.И.Костика, Э.Б.Наливкиной, Ю.Ир.ПоловишсивоИ, М.Г.Рввича, li.il.Щербака, И.Б.Щербакова, В.й.Веиодиглова, И.М.ЛосшШ и других,

Минералогия окислов до лаза а ткиша и сульф'доа «о^оза s рудах и породах Украинского цита освешшш в грудах Н.Н.Сетононго, Я.И.Болозцеиа, О.О.Орка, Е.ФЛивковз, ВД.Лаззринкэ, ID,С.Лебедева, Ю.М.Сгвбновскои, Ф.й.Раковнч и шюгах других .уфзннх,

Л кирошй лна'врп',суро проблеме о::исл"'2ольио-зюсставох;п,гол&^чх

' условий образования пород посвящено сравнительно немного работ ( и выводы авторов нередко противоречивы. Это - работы Д.С.Кор-нинского, Г.П.Югстера и Д.Р.Уанса, А.Ф.Баддингтона и Д.М.Линдс-ли, Д.В.Уолена и Б.В.Чепиэла, Ю.П.Мельника, Л.Л.Перчука, Ф.П.Лет-никова, Г.Б.Ферштатера, В.И.Сбнарева, Р.Я.Белевцева, Б.Г.Яковлева, В.А.Каренина и других.

Геология западной части УЩ показательна в той отношении, что здесь во всей полноте можно проследить две линии эволюции земной коры: I) преобразование гранулитового субстрата с образованием чарнокигоидов; 2) диафторез ("гранитный" метаморфизм). Здесь же"находятся обьекты проыек/гочного характера, к которым относятся породы гайсинского и тетиевского комплексов.

. Гранитоиды практически полностью слагают ДнестроБоко-Бугский (гайворонский,'бердичевский комплексы) и Росинско-Тикичский (гайсинский, тетиевский, уманский, росинский комплексы) районы.

Днестровско-Бугский район - область преооладащего развития пород гранулитовой фации. Древние породы представлены двупирок-сен-плагиоклазовыш гнейсами и кристаллосланцами, гранат-биотито-выц.; гнейсами и плагиогнейсаии днвстровско-бугской серии, по которым, как полагают, формируются чарнскитоиды гайворонского комплекса- эндербиювого и плагиочарнокитового состава, пластовой формы залегания и полосчатой текстуры. Гайворонские чарнокитои-. ды являются исходными породами для раннепротерозойского берди-. чевского комплекса, объодиняющзго согласно схеме УРМСК (1984) эвдарбиты, чэрнокиты, вишшцити и гранат-биомтовые граниты пассивной и гнейсовидной текстуры, средне-,крупнозернистой, рав-ноыернозернистой или цорфиробластической структуры.

Особенностью химического состава чарнокитоидов гайворонского комплекса является: широкое колебание кислотности (81 от 55 до 73 ыас.%), низкая щелочность, преобладание Л'&&0 над Л,0 , высокий (для гранитоидов) содератш Со О и поиышенная гликозе-: • ыйстость. Келозистость средних членов ряда 35-СОЯ, осношшх - , кике, кислых выше этих значений. Степень окислеююстн пород очень низка л (Зо = 8 - 18 ). Поо-э счеты на нормативный состав указишвг на каличио нормативного корунда, т.о. породи насколько переедены глиноземом. .

Чариокитоиди берлинского коквдр.кса характеризуются боло-: 1 низкой ишноаваиетосхьв к вирмяш нк?ервадон кояо банка кроаиз-

кислотности. Степень окисленности чарнокитоидов также невысокая (<£,= 8 - 22).

Е Днестровско-Бугскоы района довольно четко прослеживается унаследованность чарнокитоидаыи особенностей состава и окислительно-восстановительного режима пород предполагаемого субстрата. Одним из примеров таких взаимоотношений может служить Литин-Лу-кашовский участок, где вскрыты петрографически однообразные чар-нокитоиды бердичевского комплекса, общей особенностью которых являются более высокие температуры образования в сравнении с другими породами региона. Кри стаяло сланцы и эндербиты здесь характеризуются высокой железистостью (соответственно, 52-56 и ' 52-57), а также высокожелезистыми ортопироксенами. Как в двупи-• роксеновых, так и в гранатсодериащих кристаллосланцах достигает 70-75$ пра низкой^ = 0,5 - 2,4$, в то время как биотит характеризуется пониженной железистостью (48 - 52), но высокой "jo = 29. Таким образом, первичные минералы кристалло-сланцев (гиперстен) формировались при низких значениях ,

а вторичные (биотит и роговая обманка) - при более высоких . Такие же соотношения сохраняются и в эндербитах.

Принцип унаследованности можно также проследить по рудным минералам, их содержанию и характеру распределения. Парагенезиса рудных минералов чарнокитоидов отражают существенно восстановительный режим формирования - в них, за некоторым*исключением, отсутствует первичный магнетит. Ведущий рудный минерал - ильменит, в меньшей степени представлены более поздние пирротин, халькопирит, пирит.

В биотит-гранатовых и биотит-двупироксеяовых гнейсах, которые наблюдались в виде ксенолитов в чарнокитоидах с.с.Деыидоз-ка и Могилевка, рудная минерализация также носит восстановленный характер, представлена ильменитом и сульфидами, т.е. аналогична таковой в чарнокитоидах. Содераание ильменита в породах субстрата 2100 - 4280, полосчатых эндербитах - 1060 - 4460, массивных эндербитах - 9190 - 12520, массивных чарнокитах - ИЗО - 1630, вииницитах •- 1080 - 1660 г/т, т.о. в массивных чарнокитоидах несколько возрастает содер;-кание рудных, но порядок сохраняется.

Биотит-гиперстоновиа кристаллосланцы, выступающие в виде ксенолитов среди биотит-гранатовых гранитов с.Стрижавка, резко отличаются от последних помимо породооо'разующих, высокими содвр-

нанивми рудных минералов, среди которых - ильнеакт (4180 г/т), пирротин (756 г/т), пирит (80 г/т), а такав магнетит (700 г/т). Напротив, граниты весьма бедны рудными, минералами, и в них, про веде всего, отсутствует магытит» По-видимому, такое отличие гнейсов от вмещающих их гранитов следует объяснить тем, что, субстратом гранитов являлись биотит-гранатовыо гнейсы (беэмагнетитовые), полностью превращенные в гранитоиды.

'Наряду-с преобладающим восстановительным ранимом ¿гармирова-ш;п чариокитоидов наблюдаются и исключения. Так, в поле развития чарнокитоидов ильаекитовой серии (Ишихара) наблюдается.локальное развитие магнитных пород, примером которых явдяатся чарнокитоиды с.Тывров." В этой участке такхе соблюдается принцип унаследован-ности чарнокитоидаыи ассоциации рудных минералов исходных пород. _ В аифибол-двупикокезновых кристаллосланцах и двупироксеновых плагпогнейсах ведущий рудным минералом, достигающим высоких содержаний, является магнетит (3820 - 28740 г/т). Другие минералы: ильменит (до 2200 г/т), пирротин (70-190'г/т), халькопирит, пирит. Повышенные содержания магнетита, залоненние в породах субстрата, прослеживаются как в эндербитах гайворонского комплекса (до 7300 г/т), так и в аналогичных породах берднчевского комплекса' (1700 - 9500 г/г), вплоть до вишшцитов (до 5400 г/т). 'Тским образом, при преимущественном распрострнэнии восстановительных условий.при чарнокитооо'разовании в условиях гранулитовоВ фации, наблюдается неоднородность, выракащаяся в локальном развитии'участков с господствующим!« окислительными условиями чарно-китообразования.

Особое место среди изученных нами объектов занимает букиис-кий комплекс, территориально относящийся к Северо-Западному ра-йолу, однако здесь приводится в целях сравнения интрузивных чарнокитоидов с нетаыорфогенныыи,

В отличье от штавюрфогенных и реоыорфических, в интрузив- • ных чарнокитоидах ведущими рудными минералами являются первичные магнетит и ильшнит при преимущественном развитии магнетита. По минеральным признакам - амфиболизации гиперстена, высокой степени окисленности шла за в породе ( = 22 - 45) и породообразующих минералах - 3,4 - 4,5, = 8,9 - I, ф>р0 = 13- 23), а также наличию магнзтига в. значительных количествах (от 640 до 125О0 г/г), можно сделать вывод, что чарно-

китоиды букинского комплекса кристаллизовались в окислительных условиях.

В Росинско-Тикичском районе уманские и росинские граниты являются классический примером :,нормальных" гранитов амфиболи-товой фации довольно однородного состава, содорзсацие из темноцветных минералов лишь биотит, и вторичный эпидот. Они характеризуются 0- = 56 - 69, высоко ti» о?:и сленности железа - 53-76J и нередко суоглиноземистым составом.

Парагенезис рудных минералов - окисленный, ведущий рудный минерал магнетит (от 800 до 5500 г/т), отсутствует ильменит; вместо него развит сфзн, что связывается с повышенной щелочностьп пород.

Породы гайсинского комплекса отракают пероходноп характер от гранулитовой к амрболитовой фации. ¿Здесь проявились в равной мерз обе эволюционные линии - "чарнокитовая" и "гранитовая". Главные черты чарнокитогой линии: высокотемпературный характер темноцветов и рудных минералов. Признаки гранитной линии: последовательное замещение пироксенов все более окисленными роговыми обманками и биотитом, оторочки едена вокруг ильменита.

Соотношение магнетита и ильменита промехсуточкое мезду чар-нокитами и нормальными гранитами при некотором преобладании магнетита. По классификации А.Г.1итрунова (1987) грапитоиды гайсинского комплекса ыокно характеризовать как породы слабо окисленные.

Генетическая информативность рудных минералов

Парагенезис и закономерности распределения рудных минералов, определяются РГ-условиями формирования пород, режимом кислорода, их креинекислотностью и поэтому являются индикаторами этих условий.

Гранитоиды гранулитовой фации (гайворонский, Сердичевский комплексы), как отмечалось выше, формировались преимущественно в восстановительных условиях, и ведущий рудный минерал в них -ильменит; первичный магнетит отсутствует. По петрофизической классификации (Толстой и др., IS87) эти породы относятся к первично немагнитным. Процессы разложения темноцветных минералов _ приводят к появлению вторичного магнетита, а, следовательно, вторично магнитных разностей гранитоидов. Чарнокитоиды букинс-

кого комплекса формировались в окислительных условиях, главный рудный минерал в них первичный магнетит и они являются первично магнитными.

Уланские граниты относятся преимущественно к первично-маг- . нитным, поскольку, магнетит в этих породах ведущий рудный минерал. Однако, среди них наблюдались как немагнитные, так и магнитные разности, первые относятся к серии апопеяитовых гранитов, вторые - апобазитовых. Росинскиа граниты такяе выступают как ' -•магнитные, так и немагнитные, что вырагсается в резких колебаниях содержаний магнетита (от 20 до II600 г/т), и" чта, в свою очередь является следствием формирования этих пород в условиях с несколько различным

Гранитоиды гайсинского комплекса, с точки зрения режима ■' кислорода, являются промежуточными мевду чарнокитоидами и нормальными гранитами, В них представлены и магнетит и ильменит, -при явном первенство магнетита.

По классификации Г.Б.Ферштатера (1987) и согласно приведенной, выше характеристике чарнокитоиды Днестровско-Бугского района могут быть отнесены к безмагнетитовой фации, ильменитовой субфации; букинские интрузивные чарнокитоиды - магнетитовой фации, ильменит-магаетитовой' субфации; уланские и гайсинские гранитоиды. - такне к магнетитовой фации, первые - сфен-магнетитовой, вторые - к ильменит магнетитовой субфациям (рис. I).

Изучение взаимоотношений рудных минералов с породообразую- . щиыи позволило выделить среди них более ранние (первичные) и более поздние (вторичные) минералы, а такяе с достаточной степень» условности (вслед за А.В.Сухорадой (1972)), основываясь на морфологических признаках -генерации рудных минералов. -Во всей совокупности изученных пород, вне зависимости от конкретных условий их образования выделены три морфологические генерации магнетита и ильменита, последовательно сменяющих друг друга в процессе гранитообразования: I генерация - идиоморфные зерна, законсервированные в.основных плагиоклаз§х; II - идиоморфные, полигональные зерна, развитые в основной массе породы, приуроченные к пи.ооксенаы, ыекзерновым участкам породы; III - тонкозернистые продукты отложения или замещения, возникающие по трещинам,--периферии, по границам зерен темноцветных минералов, по плоскостям спайности атих минералов. Однако все эти генерации одновременно представлены далеко но во всех

порода:-:.

гис. I. Распределение феррсфаций гранитоидов западной частя Украинского щита (на основе схеик распространения гранитоидных формаций и комплексов по (Гранитоидные формации..., 1984)): I - безмагнетитовая фация, ильиенитовая .суофация;

2 - нагнетитовая фация, илььанит-иагнетитовая субфация;

3 - иагнетитовая фация, сфен-аагнетитовая субфация.

Магнетит и ильменит в метаморфогенных чарнокитоидах представлены только двумя - II и III генерациями.

Ильмонит-П, как правило, однороден, однако в некоторых случаях, как это имело место в массивных эндербитах Литин-Лука-шовского района и амфцбол-двупироксеновых кристаллосланцах Ям-поля, содержит эксолюционные вростки гематита, что свидетельствует о белее окислительных условиях'его кристаллизации. Магнетит в породах наблюдался в единичных случаях. Присутствие его, вероятно, следует связывать с унаследованностью чарнокитоидаыи особенностей состава и условий образования пород субстрата, что подтверждается многими примерами. Магнетит-И, как правило, содержит многочисленные продукты распада твердого раствора -пластины ильменита, оконтуренные точечными новообразованиями ¡•шинели, и самостоятельные линзочки шпинели. Взаимоотношения с зернами илышнита-П реакционные - по контакту в ильмените возникают новообразования шпинели. Они по (Вахрушев, 1980) служат указанием либо на более позднюю кристаллизацию ильменита по сравнению с магнетитом, либо на существование неравновесных условий мевду этими минералами в послемагматический этап. Автор отдает предпочтение второй точке зрения и считает вполне вероятным возникновение шинели вокруг пластин ильменита г реакционных каемках как результат одноименного и одновременного процесса. Минералы III генерации фазово однородны. рвцяВ букинских чарнокитоидах магнетит и ильменит представлены генерациями. Магнетит I и II генераций фазово неоднороден, содержит продукты распада твердого раствора - пластины ильменита и линзочки шпинели. Ыагнетит-III и ильменит всех генераций фазово однородны. Взаимоотношения'магнетита и ильменита в отличие от метаморфогенных и реоморфических чарнокитоидов не реакционные; т.е. они сингенетичны и равновесны.

В гранитэидах уманского и росинского комплексов магнетит также представлен тремя генерациями, но везде фазово однороден, что обусловлено низкими температурами кристаллизации.

В гранитоидах гайсинского комплекса по наблюдениям в шлифах взаимоотношения магнетита и ильменита не реакционные. В породах гранупитовой фации магнетит и ильменит содержат продукты распада твердых растворов, в породах аыфиболитовой и переходной фаций они фазово однородны. '

Помимо окисных рудных минералов в породах в подчиненном ко-

личэ'стве развиты более поздние по времени образования сульфиды. В чарнокитоидах это правде всего пирротин, в меньшей степени пирит (марказит), халькопирит. В гранитоидах, формировавшихся, в условиях аыфиболитовой фации - пирит. Образование сульфидов в каждой конкретном случае символизирует смену более или менее окислительных условий в начальные этапы становления породы на-восстановительные

- на заключительных.

Содержание примесных элементов в магнетите (Томурко, Иваниц-кий, 1983) ильмените, пирротине (гайворонскнй, бердичевский комплексы) составляет 0,311 - 0,11 аас$, значительно реже - первые проценты, как это имело место для магнетита маЬсивных чарнокитов • бассейна р.Ятрань (ТсОг =.1,51 - б,И, М&03 = 1,20 - 1,40 мас#) и для ильменита массивного эндорбита Тывровского карьера (МпО до 1%). Главными примесями в магнетите из чарнокитоидов гранулитовой фации являются Т»0а , Мгйй , в ильмените -МпО,Л%й , пирротине - Си,, Л! , Со . Высокие содержания этих элементов обусловлены присутствием вросгко^ ильменита, горцинита в магнетите; пентлан-дита, халькопирита в пирротине, вероятным присутствием молекул гейкилита, шрофанита в твердом растворе ильменита.

Для ильменита следует отметить существенно отличающийся состав микроэлементов в минерале из массивного плагиочарнокита и винницита района с.Сабаров. Для первого характерны повышенные ' содержания элементов группы келеза: , Со , С? ,4, Си.) Зс. для последнего - повышенные содержания литофильных элементов

- Ль, 2«-, Мо и . Такая особенность ильменита отмечалась Уоленом и Чеппэлоы (198В) для палеозойских £ -гранитов. Различия в микроэлементаом составе ильменита могут рассматриваться как_типоыорфный признак этого минерала.

Главными примесями.в магнетите гранитоидов амфиболитовой фации являются: , ЩО в гайсинском комплексе,

уыан.ском, росинском, тетиевском комплексах; для ильме! на в гайсинскоа комплексе -МлО (аналогично чарнокитоидам). В уыанскои и росинском комплексах для магнетита апобазитовых, гранитов установлены более высокие содержания гПО!,1 г Ж, Он-, У • Ддя апопелитовых -МпО,Огг03 , г?г-, Ув .По содержанию элеыентов-примасей магнетит и ильменит из гранитоидов гайсинс-кого комплекса близкие к чарнокитоидам.

Хороший индикатором окислительно-восстановительных условий ьаляатся отноиэииё 'ЗёО/^О^ для магнетита. минера~е из граил-

ювдов гранулитовой фации т.е. от белее восста-

новленные; в нагнетите из граниюкдов а ыфибо литовой' фации 0,5. ' . ' . .

В магнетите и ильмените, а также во вмещающих их породах определялась флшдная составляющая. Главными компонентами флюида являются (М20 и С01 , причел доля последнего меньше в гранитои-дах обеих фаций. Содержание 'ЩО от грвнуяитовых до нормальных граннтоидов возрастает почти в 2 раза.

В рудных минералах летучих на одия-два порядка больше,.чем во вмещавших породах и шире их видовой состав. Доля Ой^ в рудных минералах выше#чеи в породах {превышает 50%, в в чарнокитах Са-йаро^а достигает 75^).

Чарнокитовды, условия которых по совокупности минеральных признаков охарактеризованы как преимущественно восстановленные, .содержат ыагнагдт к ильменит с относительно низкими коэффициентами оккслеаности.

Флюид рудных минералов чарнокитоидов Сабарова и Гайворона более восстановленный, чем Литинского участка. Выделяется высоким содержанием окисленных газов магнетит из винницитов с.Тывров, где зафиксированы высокие содержания этого минерала, замещенного вагинитом.

Магнетит из букиаского интрузивного чарнокита выделяется высокими содержаниями , и . Вероятно, эта особенность страгаэ? глубинный характер выплавлении магмы..

В ц.'лоы, сосуцествувыиа магнетит и-ильменит во всех породах имеют близкий состаи флюида, что, вероятно, говорят о близких условиях кристаллизации этих минералов.

Таким образом, формирование ыотаводоогенных и рвоморфичес-чарнояитоадов, как свидетельствует состав флюидов, происхо- • диао при резкой преобладании ТМ^О над СО? , а магнетит и ильменит кристаллизовались посла инверсии улнадного реж:иа, в условиях -йраобладания на. Видимо, этот этап соответствует заключительным стадиям кристаллизации пород, на что указывает резко возрастащзе количество флэвда в рудных нинералах, и что подтверждает нашз выводы о более поздней формировании магнетита и ильменита этих пород, полученные другим.! методами.

Окислительно-восстановительные условия формирования гранитоидов западной части Украинского щита .

Изучение тилоыорфных особенностей рудных минералов - магнетита, ильменита, в меньшей мэре - пирротина, в совокупности с ыинералого-иетрографическиш особенностями вмещающих пород позволило прийти к выводу, что гранитообразозание в условиях гранули-товой и аыфиболитовой фаций существенно отличается-по своему окислительно-восстановительному режиму. Наряду с качествпнными признаками для его оценки использовались геооксометры: биотит-ортопироксеновый, двупироксеиовый Яковлева - Остапенко (1585), диаграммы для биотита Уанса - Югстера (1562), ыагнетит-ильменитовый геотермометр Паддингтона - Линдсии (1964) и другие. При э^ом следует подчеркнуть, что сопоставление данных геотермометров по породообразующим минералам с данными кагнетит-илызенитового геотермометра позволяет утверждать, что магнетит и ильменит кристаллизовались вслед за темноцветными минералами (как это имоло место в матаыорфогениых чарнокитоидах) или же .близко одновременно с" ними (о'укинский комплекс). По Ит-йл геотермоазтру с использованием рентгеноспектральных анализов этих минералов определен такие нижний продел их кристаллизации в породах.

Гранитообразование в условиях гранулитовой фации заключается в формировании массивных эндербиюв и чарнокитов берднчевского комплекса, главным образом, за счет полосчатых мигматит-зндсрби-тов гайворонского комплекса и, возможно, пирокс-Шсодер^ащих гнейсов к кристаллосьанцзв. Вновь образующиеся пироды - автохтонные . и раоморфические чарнокитоиды - наследуют, с небольшими вариациями, состав исходных .пород, как в отноиении породообразующих, гак и рудных минералов. Это ке относится и к,характеру окислительно-восстановительного реаша: он такае изменяется в небольших пределах (рис.2), что подтверждает мнение об относительно инертном поведении кислорода (Фонарев и др., 1978).

В подавляющем большинстве изучениях нами участков, -где вскрыты породы гранулитовой фации, определен восстановительный реким, отвечающий полю устойчивости буфера <ММО (рис.2). На общем восстановительном фоне, выделяется чарнокитоиды гайворонского комплекса, и в частности, зндербиты, которые формировались' в несколько более окислительных условиях, ызкзли их массивные анагота, « что ¿"Кйгплвг? как более впекая степень окислонносгх

500

еэд' roo

т,с'

600

Рис.-2. Оценка условий формирования-гранитоидой западной части Украинского щита (по магнетит-ильменитовому геотермомегру): I - чарнокитоиды бердичевского комплекса, содержащие ильменит и магнетит, II - то не, район с.Тывров, III - то ке, ильменит-содержащие (безмагнетитозые), 1У - чарнокитоиды букинского комплекса, У гранитоиды гайсинского комплекса, У1 - гранитоиды уманского комплекса (а - начальные, б- завершающие условия кристаллизации ильменита и магнетита). Условные обозначения: I - эндербиты, 2 -.пдагиочарнокитщ 3 - монцонит-чарнокиты, 4 - диориты, 5 - кварцевые диориты.

) пород, так и более частая встречаемость магнетита.

Получены данные по количественной оценке фугитивности кислорода. По магнетит-ильиенитовоиу гэотермометру (в тех случаях, когда имел место магнетит в породах) определены начальные условия кристаллизации этих минералов для пород субстрата и массивных чарнокитоидов Днестровско-Бугского района, соответственно,

- ^//£=14 - 10 и 16 - 14 бар и температура, от 745 до 925 и

от 670 до 730°С. Нимний предел кристаллизации магнетита и ильменита в чарнокитоидах определяется температурами 510 - 545°С и от 24 до 20 бар, породах субстрата - Ь20 - 640°С при = 19,5 - 19,1. Отвечающие этим данным фигуративные точки .'ложатся в поле буфера <//МО, .

Для безмагнетитовых чарнокитоидов по биотит-ортопироксеново-му равновесию установлены температуры для массивных зндербитов 640 - 700, массивных чарнокитов - 700 - 780°С. При условии равновесия ильменита с указанными темноцветными минералами по диаграмме Спенсера - Лиадсли (19й1) монно определить интервал колебания давления кислорода ), при котором мог кристаллизоваться

ильменит, содержащий от 5 до 5 '% гематитовой молекулы - от 20,7 до 17,2 бар, что отвечает восстановительным условиям ноля устойчивости фаялита буфера(рис.2).

Однако, как отмечалось выше, имеются исключения, которые позволяют утвёрздать, что в гранулитовом фундаменте имеются не только фациальныа и породные неоднородности, но также и неоднородности, обусловленные разной величиной активности кислорода. Примером тому служат породы района с-.Тывров. Магнетит и ильменит здесь в массивных эвдербитах начинали кристаллизоваться при

- = .11,9 - 12,8 бар и Т = 800-770°С, завершили - при = = 16,2 - 15,и бар и Т = 600 - 630°С. В амфибол-двупироксановых кристаллосланцах и двупироксзновых плат-/гнейсах условия кристаллизации магнетита и ильменита определены температурами от

680 до 730°С и - =14-13 бар. Фигуративные точки для

этой пары минералов как из чарнокитоидов, так и пород субстрата отвечают полю буфера . Эти данные наряду с более

высокими значениям! пород и минералов свидетельствуют

о более окислитолышх условиях формирования.

Для букинских чирн^китоидов по методам двупкроксэиовой (Фонаров, 1982) и биотит-ортопироксоновой (Ост--понко и др. ,1504) оксокэтрии определен!.' суосолидусиые условия: - Ь40* от 13,3

' ¡7 ' ^

'до 11,7, Т от 725 до 840°С. Фигуративные точки находятся в поле устойчивости Х'О буфера Л/О (рис.2). По Мт-Ил термометру' фиксируются нижние границы кристаллизации этих минералов в монцо-■чарнокитах Т = 710 - 870°С,, - = 14,6 - 11,8. Фигуративные

точки этих данных также располагаются в поле устойчивости М>0 буфера МЯО . Таким образом, и интрузивные чарнокитоиды и мета-ыорфОгенныс-разности, в которых наряду с ильменитом, представлен и, магнетит, формировались в условиях буфера И^Л^ ; отличие состоит в более высоких температурах для интрузивных пород,

. Инверсия кислородного режима на существенно окислительный, а флюидного - на преобладающе водный, происходит при диафторичес-ком гранитообразовании - формировании за счет чарнокитоидов нормальных гранитов (ыагнетитсодериащих), уманского и росинского комплексов. Прямых определений кислородного режима формирования гранитов по геоксиыетрии нет. Во диаграмме Уанса-Югстера для парагенезиса Би с КИП, Кв и Мт, исходя из интервала = 50-70$ и Т Кр,5лТ к [Г 600 - 620° для апопелитовых гранитов, можно принять - Ъ{Ог = 16, для'апобазитовых = 14, т.е. формировались они в попе магнетита (рис.2) буфера ЗОН . Пользуясь терминологией А.Т.'Ситрунова (1985), первые являются умеренно, вторые - высоко-•оки сланными.

В отличие от диафгорических уыанских гранитов, апопелитовые бердичевские граниты Верхнего Побукья,.которые формировались в условиях амфиболитовой фации, не обнаруживают инверсий кислородного режима. В них развит гранат, отсутствует магнетит, в весьма небольшом количестве наблвдался ильменит.

В гайсинском комплексе по Ит-Ил геотермометру магнетит и ' ильменит в диоритах начинали кристаллизоваться при температуре порядка 700°С, и - 13,7 завершали -.при Т = 600РС и

- 15,7. В кварцевых диоритах условия кристаллизации этих

• минералов изь-анядись от Т = 750°С и - - 13,7 бар до

Т = 570°С и - = 17,7 бар (рис. 2).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представление об окислительно-восстановительном ронико Формирования гранитоидов базируется, в основном, на материалах изучения фанероз^ских гранитсидов. Среди исследователей," особенно заруЗежных авторов, больвой популярностью пользуются взгляды о расчленении гранитоидов, по крайней мера, на два гэнз-

тических-лзерии: 5 -граниты и ¿ -граниты (соответственно, ¿ееЦ-

и Более того, эта методика принята в

качестве официальной при геологической съемтсе в США и Австралии. С применением методики 5- и ¿-гранитов,, что в сущности отвечает разделению на относительно восстановленные и относительно окисленные гранитоиды, в соответствии с последними работами Ш.Ишиха-ры, 'связывают возможность оценки потенциальной рудоносности гранитоидов. Надо отметить, что приоритет в выделении этих серий .принадлежит геологам бывшего СССР, в том числе и украинским (И.Б.Щербаков).

Проведенные автором исследования на.примере классического докембрийского региона показали, что реяим кислорода, индикаторами которого являются рудные минералы, определяется целым рядом факторов, из которых важнейшими являются состав пород (глинозо-иистость, щелочность, флюидонасыщэнность), механизм формирования гранитоидов (автохтонный, алло/.тонный или параавтохтонний) и направленность процесса гранитообразоваяия (прогрессивный или -регрессивный). Установлено, что в условиях гранулитовой фации гранитоиды, в основном, наследуют состав исходных для них толщ, в том числе и в отношении окислительно-восстаиовитольного раяимп. Последний варьирует, но в небольших пределах. ¡1 ри регрессивном гранитообразовании породы нормального потрохиыического ряда или несколько повышенной глиноземистости преобразуются в условиях преимущественно окислительного режима. В самых общих чертах гранитообразовшшв в гранулитовой фации (чарнокитообразование) можно определить условиями ильменитовой фвррофации Г.Б.Фершта-тера, а в амфиболитовой - магнетитовой феррофации. При всем том . имеются исключения,,указывающие на существование неоднородности в отношении решма кислорода, заложенные уке при формировании древнего гранулитового Фундамента. .

Полученные автором результаты могут быть использованы при выявлении генезиса некоторых рудопроявлений, в частности, золота.

\

Список опубликованных работ но тема дисоартацда:

1. Тоиурко Л.Л. ,Козак С.А. Ра сч да нение и корреляция гранитоидов западной части Украинского щита //Докл. АН УССР.

Сар.Б. - 1983. - № 5. - С.27-30.

2. Точурко Л.Л., Иваиицкий В.П. Использование типоморфных особенностей магнетита для расчленения и картирования гранитои-дов (на примера западной части Украинского щита) // Материалы 1У Регионального петрографического совещания, г.Нахичевань. -

- 1983. - С.56.

3. Томурко Л.Л,, йваницкий В.П. Магнетит из гранитоидов западной части Украинского щита / АН УССР. Ин-т геохимии и физики минералов.'- Прэпр. - Киев, 1983. - 61 с.'

4. Супруиовокая Л.Л. Геохимические особенности магнетита из гранитов западной части Украинского даа // Сб.: Акцессорные минералы докембрия. - Ы.: Наука. - 1986. - С.240-244.

5. Щербаков И.Б., Тоиурко Л.Л., Мадюк Г.А. ФлшдныЙ состав некоторых гранитоидов и их главных рудных минералов западной части Украинского щита // Докл. АН Украины- 1Э93.- Ш.- С.125-128

6.- Тоыурко л.Л. Об изменении параметра елементарной ячейки магнетита из гранитоидов западной части Украинского щита // Мин. «урн. - 1993. (В гечати).

7. Томурко 1.Л., Щербаков И.Б. Окислитвлыю-восстановитоль-иый рашы формирования гранитоидов Украинского щите // Геоя. жури. - 1993. (В печати).