Иноземцев А.И.
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТАВУЛКАНИТОВ ЭНДЕРБИТО-ГНЕЙСОВОЙ ФОРМАЦИИ ПОДОЛЬСКОГО МЕГАБЛОКА (УКРАИНСКИЙ ЩИТ)
Львовский национальный университет имени Ивана Франко, ул. М. Грушевского, 4. 79005, Львов, Украина, e-mail: inozem@go.ru
Образования эндербито-гнейсовой формации находятся в центральной и юго-восточной частях Подольского мегаблока, где они встречаются в междуречье рек Южный Буг - Днестр и составляют разные по размерам ╚включения╩ среди преобладающих плутонических пород.
Метавулканиты Подольского мегаблока объединяются в самостоятельную эндербито-гнейсовую формацию мощностью около 4 км, а также встречаются в виде отдельных петропарагенезисов в составе литогенных формаций.
Основной объем формации определяют два петропарагенезиса: гнейсово-кристаллосланцевый (75%) и основных кристаллосланцев (25%). Второстепенные члены формации представлены гранат-двупироксеновыми, ультраосновными кристаллическими сланцами и магнетит-кварцевыми породами.
В разрезе формации наблюдается чередование пачек гнейсов и кристаллических сланцев среднего состава с пластами или пачками кристаллических сланцев основного состава [3]. В строении формации четко выделяется две части: нижняя - меланократовая, преимущественно кристаллосланцевая (иногда с кальцифирами в Верхнем Побужье) и верхняя - кристаллосланцево-гнейсовая с преобладанием гнейсов над кристаллосланцами. Кристаллические сланцы основного состава представлены одно- и двупироксеновыми разновидностями с гиперстеном и диопсидом. Среди гнейсов и кристаллосланцев наибольшим распространением пользуются гиперстеновые разновидности, хотя иногда встречаются и двупироксеновые.
В таблице 1 приводятся геохимические особенности метавулканитов этой формации по результатам изучения в них малых и редкоземельных элементов (В.П. Кирилюк, А.Г. Смоголюк, 1996).
Как видно из таблицы, среди двопироксеновых кристаллических сланцев четко выделяется две группы, которые отличаются значениями редкоземельных элементов. В первой группе (ан. 360, 40, 365) содержание редкоземельных элементов значительно меньше, чем во второй (ан. 350, 355, 359). Так содержание лантана (в г/т) в первой группе - 5.2-6.9, а для второй группы колеблется в границах от 2.5 до 5.7, содержание цезия для первой группы составляет 11.0-15.0, а для второй - 21.0, то есть явно присутствуют две группы базальтов. Эти базальты по петрохимическим особенностям относятся к двум петрохимическим сериям.
Первая группа с более низким содержанием редкоземельных
элементов - это метабазальты толеитовой серии, а вторая -это базальты известково-щелочной
серии. Это означает, что содержание редкоземельных элементов и спектры
их распределения находятся в прямой зависимости от петрохимических особенностей
пород, в которых они встречаются.
Базальты толеитовой серии характеризуются пологими, почти
горизонтальными спектрами распределения редкоземельных элементов, что свидетельствует
о происхождении этих образований из неистощенного мантийного источника.
О принадлежности базальтов толеитовой серии к мантийным образованиям свидетельствует
высокое значение европиевой аномалии, которая имеет в этих породах значения
от 0.96 до 1.2. Ни одна из вулканических пород мантийного происхождения
не показывает истощения европием порядка Eu/Eu* = 0.65 [1].
Разница в относительных концентрациях европия служит фундаментальным классификационным признаком генетического подразделения пород первичной мантии и серий пород, образованных при участии процессов дифференциации и коровой контаминации [1]. Для мантийных образований содержание Eu близко к нормальному ряду, подсчитаному по хондритовой модели (Eu/Eu* = 1) [1]. Для всех других характерных аномалий европия отношение Eu/Eu* = 1.1 подтверждает принадлежность пород к продуктам кристаллизации первичных недифференцированных расплавов. Кроме того, для мантийных образований характерный нефракционированный характер распределения (Ce/Yb) = 1.95. Для метабазальтов толеитовой серии Подольского мегаблока это отклонение составляет 0.83-1.02, а для метабазальтов известково-щелочной серии колеблется от 3.02 до 12.44. Базальты известково-щелочной серии обнаруживают фракционированное распределение РЗЭ и характеризуются значительным обогащением легкими РЗЭ в сравнении с тяжелыми, до увеличения легкими элементами в 100 и больше раз в сравнении с хондритами.
Согласно Е.М.Шаркову (1990), по значению коэффициента (Ce/Yb)N можно установить степень обогащения или обеднения легкими редкоземельными элементами. Так значения (Ce/Yb)N = 0.26-0.30 являются свидетельством обеднения легкими элементами; (Ce/Yb)N = 1.23-1.81 - слабое обогащение, а значения (Ce/Yb)N = 7.53-9.38 - это сильное обогащение легкими элементами. Для метабазальтов толеитовой серии это значение равняется 1.14-1.35, то есть отвечает слабому обогащению легкими элементами, а для базальтов известково-щелочной серии - это значение отвечает сильному обогащению легкими элементами (Ce/Yb)N = 5.63-15.41. Для базальтов толеитовой серии характерны такие соотношения: (Ce/Sm)N = 0.95-1.02, а (Yb/La)N = 0.85-1.08; для известково-щелочной эти значения больше (La/Sm)N = 2.10-3.74, а (Nd/La)N < 0.55-0.77.
Базальты известково-щелочной серии характеризуются низкими
значениями европиевой аномалии (Eu/Eu* - 0.59-0.64) и, возможно, являются
коровыми образованиями.
Метабазальты известково-щелочной серии характеризуются
большим содержанием таких элементов как рубидий, стронций, барий, цирконий,
а также лантан и европий (табл. 1).
Изучение редкоземельных элементов в андезитах эндербито-гнейсовой
формации Подольского мегаблока показало, что они характеризуются очень
низкими отрицательными значениями европиевой аномалии, которое колеблется
от 0.33 до 0.59, в связи с чем они могут быть первичными выплавками, поскольку
проявляется дефицит европия.
Некоторая часть гиперстеновых гнейсов отвечает дацитам.
Дациты эндербито-гнейсовой формации характеризуется фракционированным распределением
РЗЭ, очень обеднены тяжелыми РЗЭ и имеют положительную европиевую аномалию.
Это подтверждается очень высокими отношениями (La/Yb)N = 95.4, (Ca/Yb)N
= 58.4 и низким значением (Nd/La)N = 0.26.
Истощение пород тяжелыми редкоземельными элементами часто объясняется их образованием в результате парциального плавления базальтовых пород на мантийных глубинах, где последней фазой является гранат [2].
Таким образом, данные геохимических исследований подтверждают существование среди метабазальтов эндербито-гнейсовой формации двух петрохимических серий - толеитовой и известково-щелочной. Они отличаются содержанием редкоземельных и малых элементов. По содержанию, характеру распределения РЗЭ и значениям европиевой аномалии базальты толеитовой серии характеризуются нефракционированным распределением РЗЭ, отсутствием европиевой аномалии (Eu/Eu* значения близки к 1), что свидетельствовует о мантийной природе этих образований. Базальты известково-щелочной серии, наоборот, характеризуются сильно фракционированным распределением РЗЭ, повышенным содержанием легких редкоземельных элементов, выраженной отрицательной аномалией Eu (Eu/Eu* = 0.5-0.6), что служит доказательством отделения родоначального расплава от корового источника.
Литература
1. Балашов Ю.А. Геохимия редкоземельных элементов. - М.:
Наука, 1976. - 267 с.
2. Баркер Ф. Трондьемит: определение, геологическая обстановка
и гипотезы образования. - ╚Трондьемиты, дациты и связанные с ними породы╩.
- М.: Мир, 1983. - С. 9-18.
3. Кирилюк В.П. Формационное расчленение и корреляция
нижнедокембрийских гранито-метаморфических комплексов щитов территории
СССР: Автореф. дис.... д-ра геол.-минер. наук. - Киев, 1986. - 40 с.
4. Лесная И.М.. Геохронология чарнокитоидов Побужья.
√ Киев: Наук. думка, 1988. √ 136 с.