Важнейшим источником знаний о литосферной мантии являются ксенолиты глубинных пород и их минералы, встречающиеся в кимберлитах и лампроитах. В западной части Украинского щита (УЩ) кимберлиты и лампроиты пока не обнаружены, но в мезо- кайнозойских терригенных отложениях имеются ореолы мантийных минералов – алмаза, пиропа, пикроильменита, хромшпинелидов, хромдиопсида, омфацита. С помощью электронно- и протонно-зондовых приборов изучен химический состав и элементы примеси (в том числе РЗЭ) этих минералов и на основе полученных данных проведена идентификация их с одноименными минералами из ксенолитов глубинных перидотитов и эклогитов, а также определены Р-Т условия образования. Исходя из содержания Cr₂O₃ в пиропах, рассчитан по методике В.Л.Гриффина и др. (1999) модельный химический состав их материнских пород.

Судя по температурам равновесия пиропов (оценены по Ni-термометру) и хромдиопсидов (определены по величине отношения Ca/Ca+Mg), материнские для них перидотиты образовались в температурном интервале 700-1150^оС. Низкотемпературные перидотиты представлены большей частью хромшпинель-пироповыми лерцолитами с высоким содержанием диопсида, среднетемпературные – пироповыми лерцолитами с умеренным содержанием диопсида, а высокотемпературные – пироповыми лерцолитами с низким содержанием диопсида. Все они принадлежат к графит-пироповой фации. Гарцбургиты и, частично, лерцолиты с низким содержанием диопсида относятся к алмаз-пироповой фации.

Модельный химический состав верхнемантийных перидотитов показывает, что в направлении от гарцбургитов к вебстеритам снижается концентрация MgO (от 48 до 37%) и увеличивается содержание SiO₂ (от 45 до 48), Al₂O₃ (от 0.1 до 3.7), CaО (от 0.08 до 2.3), FeO (от 6.0 до 7.7), Cr₂O₃ (от 0.1 до 0.7), TiO₂ (от 0.01 до 0.15), Na₂O (от 0.01 до 0.26%). Среди лерцолитов преобладают слабо и средне истощенные разновидности (Al₂O₃ – 2.0-3.7%). Наиболее сильно истощены гарцбургиты. Для них характерно высокое отношение Mg/Si и низкое содержание Al₂O₃, CaО, Cr₂O₃, TiO₂ и Na₂O. В лерцолитах отмечается фракционирование РЗЭ; средние и тяжелые из них концентрируются в пиропе, а легкие – в диопсиде.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что верхняя мантия под западной частью УЩ хорошо дифференцирована и в разной степени деплетирована по вертикали. Деплетированность её возрастает с глубиной и достигает максимума в области развития гарцбургитов алмаз-пироповой фации. Мантийные паридотиты почти не несут признаков глубинного высокотемпературного метасоматоза, на что указывает, в частности, низкое содержание в пиропах Ti, Nb, Zr, Ga и др. Исходя из особенностей химического состава пиропов (отсутствие высокохромистых субкальциевых разновидностей, положение на диаграмме Y/Ga – Zr/Y и др.), можно предположить, что верхняя мантия на большей части района – протерозойского возраста. Архейская верхняя мантия развита только в самой южной (побужской) части УЩ.