661

В. Н. Загнитко, С. Г. Кривдик, А. В. Дубина

 

Сложные корово-мантийные взаимодействия всегда были в центре внимания исследователей геохимического прошлого и настоящего Земли, особенно петрологов и геохимиков. Территория Украины является хорошим полигоном для проверки различных моделей таких взаимодействий, поскольку здесь установлены как достоверно мантийная ассоциация (в широком возрастном диапазоне), так и различные нижнекоровые ассоциации, поднятые из больших глубин благодаря очень большому эрозионному срезу некоторых блоков Украинского щита (УЩ).

Наиболее благоприятными объектами для изучения корово-мантийных взаимодействий являются щелочные породы, карбонатиты, кимберлиты и лампроиты.

Щелочные, субщелочные породы и карбонатиты на территории Украины проявлены в широком временном диапазоне – 2100-250 млн.л.

Древнейшие из них – Черниговский, Проскуровский и Антоновский щелочные массивы (в восточной и западной частях Украинского щита, соответственно, возраст около 2100 млн. лет.) представлены типичными щелочными сериями от ультраосновных до сиенитовых разновидностей. Однако если в первом широко развиты карбонатиты, то в двух остальных встречены только отдельные карбонатные тела мощностью до 0.5 м, обогащенные апатитом.

Изотопные и другие геохимические характеристики для карбонатитов и щелочных пород Черниговского комплекса неоднократно приводились в литературе, их можно принимать за эталонные для подобных пород с мантийным источником вещества. Изотопные отношения стронция в апатитах и карбонатах из щелочных пород натриевой серии и связанных с ними карбонатитов образуют традиционный диапазон значений (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr – от 0.7013 до 0.7029). Изотопный состав неодима в карбонатитах также свидетельствует о мантийном источнике вещества в них, что подтверждается и другими изотопными данными (d¹³С и d¹⁸О в карбонатах, d¹⁸О в силикатах и окислах, d³⁴S в сульфидах и др.). Время деплетации мантии, определенное модельным Sm/Nd методом, древнее возраста образования карбонатитов, полученного U-Pb методом по циркону (2100 млн. лет), и составляет 2300-2400 млн. лет.

Щелочные породы и карбонатные проявления Проскуровского и Антоновского массивов (западная часть УЩ) имеют другие изотопно-геохимические характеристики, резко отличные от выше приведенных. В частности, они имеют несколько более высокие значения dО в силикатах, карбонатные минералы из апатит-карбонатных жил также характеризуются повышенными значениями dО и dС (до 16,8 и +0,3‰ соответственно). Кроме того, эти породы на порядок и более обеднены Nb, Zr, Ti. К этому следует добавить, что поблизости Проскуровского и Антоновского щелочных массивов обнаружены мощные поля кальцифиров, ассоциирующих с сиенитами, но имеющих типичные осадочные изотопные метки (d¹³С до +5‰).

Исходя из имеющихся геохимических, петрологических и геохимических данных, мы предполагаем, что карбонатиты Черниговской зоны образовались из мантийного вещества. При этом образование протокарбонатитового вещества началось, судя по Sm-Nd модельным датировкам, около 2400 млн. лет тому назад. Внедрение в кору произошло около 2100 млн. лет назад (U-Pb датирование по циркону).

Щелочные породы Проскуровского массива были образованы, по-видимому, в результате вовлечения фрагментов корового материала при поддвигании Северо-Западного геоблока УЩ под Днестровско-Бугский. Помимо геохимических фактов, такая модель имеет много других подтверждений (“сдвоенная” кора в Днестровско-Бугском районе, особенности гранитоидного магматизма и др.).

Таким образом, мы предполагаем, что обогащенные Ti и Nb щелочные породы УЩ формировались в условиях внутриплитного рифтогенеза, тогда как бедные этими элементами однотипные породы приурочены к зонам сжатия (коллизии). В частности, щелочные породы западной части УЩ пространственно тяготеют к Подольскому сдвигу. Определенная связь с коллизионными явлениями прослеживается и по породам Мало-Терсянского щелочного массива, расположенного в Орехово-Павлоградской разломной зоне.

Весьма неопределенным в петрологическом аспекте оказались щелочные и субщелочные породы, генетически связанные с анортозит-рапакивигранитными плутонами. Предварительные данные позволяют предполагать, что они занимают как бы промежуточное положение между “рифтогенными” и “субдукционными” образованиями.

Карбонатиты, приуроченные к щелочным породам, калиевой специализации возрастом 1800 ± 20 млн. лет, несмотря на преобладающие “мантийные” изотопные метки, были образованы в результате сложных взаимодействий разнофазных щелочных интрузий, не исключая регенерации и повторного внедрения карбонатитового вещества.

Сложным является вопрос о происхождении щелочных пород, кимберлитов и лампроитов Приазовья, с которыми ассоциируют и карбонатные ассоциации, обогащенные фосфором Sr, Ba, TR. С одной стороны, нахождения их в прибортовой части рифтовой структуры Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ) глубинного заложения и соответствующего магматизма указывает на подкоровый источник основных составляющих этих ассоциаций. Но с другой стороны, наличие фрагментов явно корового происхождения, особый состав т.н. «лампроитов» и другие факты свидетельствуют об очень сложном характере формирования этих пород. Изотопные характеристики также не дают однозначного ответа. В частности, карбонатные породы имеют значения d¹³С и d¹⁸О, характерные для преобразованных осадочных пород либо для эффузивных карбонатитов. Мы принимаем последний вариант и, учитывая огромную мощность осадочных образований ДДВ (до 15 км), которую прорывают магматические образования, предполагаем некоторое влияние корового материала на состав этих магматических ассоциаций.