Серпентини як індикатори геодинамічних умов метаморфічних перетворень мезозойських перидотитів Мармароської зони скель (Внутрішні Українські Карпати)

https://doi.org/10.23939/jgd2019.02.039
Надіслано: Березень 12, 2019
Переглянуто: Грудень 04, 2019
Прийнято: Грудень 05, 2019
1
Львівський національний університет імені Івана Франка
2
Львівський національний університет імені Івана Франка
3
Львівський національний університет імені Івана Франка
4
Львівський національний університет імені Івана Франка

Мета. Виконано дослідження вторинних серпентинів для реконструкції умов становлення й перетворення перидотитів угольського комплексу, які локалізовані в Мармароській зоні скель Внутрішніх Східних Українських Карпат і поширені в межиріччі Великої та Малої Угольок. Методи. Робота ґрунтується на результатах геологічних спостережень порід угольського комплексу в природних відслоненнях, а також петрографічних, мінералогічних (рентгеноструктурний, термоваговий і мікрозондовий аналізи) та геохімічних досліджень. Для порівняння використано літературні дані щодо перидотитів Українських Карпат і окремих детально вивчених перидотитових комплексів орогенів. Результати. Перидотити утворюють олістоліти в нижньокрейдовій соймульській олістостромово-конгломератовій товщі Мармароської зони скель (Вежанський покрив) Внутрішніх Українських Карпат. Вік олістолітів (соймульська світа) перидотитів угольського комплексу – Т2–К1 (?). Породи представлені серпентинізованими перидотитами й серпентинітами. Метаморфічні перетворення перидотитів олістолітів виявлені у значному поширенні a- і β-лізардиту й антигориту. Серед вивчених серпентинів виділено дві групи. Серпентин першої групи має лінзоподібно-петельчасту текстуру і представлений, головно, a-лізардитом і баститом; ці мінерали містять порівняно великі незмінені зерна хромшпінелідів і мають підвищену хромистість. Серпентин другої групи, представлений, зазвичай, β-лізардитом і антигоритом, смугасто-сланцюватої текстури, містить включення пилоподібного магнетиту й підвищену кількість заліза. Мінералам першої групи притаманні термодинамічні характеристики регресивного метаморфізму верхів зеленосланцевої фації, який міг бути реалізований за геодинамічних умов спредингу під час підняття й охолодження перидотитів. Серпентини другої групи мають параметри, хоча й локальні, прогресивного метаморфізму низів зеленосланцевої–верхів епідот-амфіболітової фації. Вони формувались за надсубдукційних умов і приурочені до фрагментів палеозон відколово-пластичних деформацій, які супроводжували в юрі–ранній крейді субдукційно-колізійні події між терейнами Дакія і Тисія, що привели до закриття Трансільвансько-Муреського палеоокеану. Виділені групи серпентинів мають різний генезис і формувались за різних геодинамічних умов: мінерали першої групи  тяжіють до первинно-мантійних протолітів ультраосновного складу, а другої – до літосферних протолітів основного складу. Наукова новизна. Використання комплексу методів дослідження серпентинів дало змогу розділити їх на дві групи, які мають різну термодинамічну й геодинамічну історію. Структурно-текстурні, мінералогічні, геохімічні та інші особливості серпентинів є індикаторами геодинамічних умов перетворення перидотитів Мармароської зони скель та інших регіонів. Запропоновано модель поетапного перетворення перидотитів угольського комплексу. Практичне значення. Дослідження серпентинітів, розвинутих по перидотитах угольського комплексу, важливе для з’ясування типу метаморфізму вихідних первинно-мантійних протолітів і стадійності формування літосфери складчасто-покривних споруд (на прикладі Українських Карпат). Отримані результати можна використовувати для прогнозного оцінювання зруденіння серпентинітів, оскільки визначено, що з лізардитовими серпентинітами пов’язані елементи групи платини, а з антигоритовими асоціює магнетит.

  1. Білик Н. Т., Генералова Л. В., Яценко І. Г., Степанов В. Б. Геодинаміка, 2016. №2. С. 71–83. DOI: https://doi.org/10.23939/jgd2016.02.071
  2. Брянчанинова Н.С. Серпентиниты и серпентины Полярного Урала [Текст]: автореф. дис… доктора геол.-мин. наук: 25.00.05, 25.00.04. Институт геологии Коми НЦ Уро РАН. Сыктывкар, 2004. 44 с.
  3. С., Макеев А. Б. Методика исследования серпентинизации ультрабазитов. Минеральные индивиды, агрегаты, парагенезисы: Труды Института геологии Коми НЦ Уро РАН. Сыктывкар, 1995. Вып. 88. С. 4–11.
  4. Варлаков А. С. Петрология процессов серпентинизации гипербазитов складчатых областей. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. 224 с.
  5. Гнилко О. М. Тектонічне районування Карпат у світлі терейнової тектоніки. Стаття 2. Флішові Карпати – давня акреційна призма. Геодинаміка, 2012. № 1 (12). С. 67–78. DOI: https://doi.org/10.23939/jgd2012.01.067
  6. Гнилко О. М., Генералова Л.В. Рання альпийская эволюция Украинских Карпат. Геологическая история, возможные механизмы и проблемы формирования впадин с океанической/субокеанической корой в областях с континентальной корой: Матер. XLV тектон. совещ. М.: ГЕОС, 2013. С. 48–53.
  7. Гнилко О. М., Гнилко С. Р., Генералова Л. В. Формирование структур утесовых зон и межутесового флиша Внутренних Украинских Карпат – результат сближения и коллизии микроконтинентальных террейнов. Вестн. С.-Петерб. ун-та, 2015. Сер. 7. Вып. 2. С. 4–24.
  8. Добросоцкий С. В. . Вестник Воронеж. ун-та. Сер. Геология, 2013. № 1. С. 64–74.
  9. Иванова В. П., Касатов Б. К., Красавина Т. Н. и др. Термический анализ минералов и горных пород. Л.: Недра. 1974.399 с.
  10. З. М., Медведев А. П., Крупский Ю. З. и др. Тектоно-магматическая эволюция Карпат. Киев: Наук. думка, 1995. 132 с.
  11. Разницин Ю.Н., Савельева Г.Н., Федонкин М.А. Углеводородный потенциал палео- и современных надсуб-дукционных областей: тектонический, геодинамический, минералого-геохи-мический и биохимический аспекты. Тихоокеанская геология, 2018. T. 37. № 2. С. 3–16.
  12. Савельев Д. Е., Бажин Е.А., Сначёв В.И., Черникова Т.И. Серпентинизация ультрабазитов Кыштымской площади. Геологический сборник ИГ УНЦ РАН, 2009. № 8. С. 129–137.
  13. Степанов В. Б. Білик Н.Т., Генералова Л.В, Гнилко О.М., Дикий В.В. Мінералогія та умови утворення перидотитів офіолітів Мармароської зони скель (Українські Карпати).: матеріали. Відп. ред. О.Матковський. Львів: ЛНУ імені Івана Франка, 2016. С. 93–95.
  14. Ступка О. О. Офіоліти Українських Карпат: геохімія і мінералогія [Текст]: автореф. дис… канд. геол. наук: 04.00.02. Ін-т геології і геохімії горюч. Копалин  НАН України. Львів. 2013. 20 с.
  15. Третяк К. Р., Максимчук В. Ю., Кутас Р. І. та ін. Сучасна геодинаміка та геофізичні поля Карпат і суміжних територій./ Львів, в-во Львівської  політехніки, 2015. 420 с.
  16. Штейнберг Д. С.,.Чащухин И. С. Серпентинизация ультрабазитов. М.: Наука, 1977. 312 с.
  17. Csontos L. & A. Vörös. Mesozoic plate tectonic reconstruction of the Carpathian region. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2004. Vol. 210. P. 1–56 .
  18. Hnylko, O. (2014). Olistostromes in the Miocene salt-bearing folded deposits at the front of the Ukrainian Carpathian orogen. Geological Quarterly, 58 (3), 381–392. doi: 10.7306/gq.1132 
  19. č, M., Nagymarosy, A., Oszczypko, N., Ślączka, A., Csontos, L., ... & Márton, M. (1998). Palin-spastic reconstruction of the Varpathian-Pannonian region during the Miocene. In Geodynamic development of the Western Carpathians (pp. 189–217). Geological Survey of Slovak Republic, Bratislava .
  20. Lafay R., Deschamps F., Schwartz S., Guillot S., Godard M., Debret B.,Nicollet C. High-pressure serpentinites, a trap-and-release system controlled by metamorphic conditions: Example from the Piedmont zone of the western Alps Romain. Chemical Geology, 2013. Vol. 343, P. 38–54.
  21. Schmid, S., Bernoulli, D., Fugenschuh, B., Matenco, L., Schefer, S., ... & Ustaszewski, K. (2008). The Alpine-Carpathian-Dinaric orogenic system: correlation and evolution of tectonic units. Swiss Journal of Geosciences, 101, 139–183 .
  22. Schwartz S., Guillot S., Reynard B., Lafay R., Debret B., Nicollet C., Lanari P., Auzende, A. L. Pressure–temperature estimates of the lizardite/antigorite transition in high pressure serpentinites. Lithos. 2013. Vol. 178. P. 197–210.
  23. Wu K., Х. Ding,  M. Ling,  W. Sun,  L. Zhang,  Y. Hu,  R. Huang. Origins of two types of serpentinites from the Qinling orogenic belt, central China and associated fluid/melt-rock interactions. Lithos. 2018. V. 302–303. P. 50–64.