DOI: https://doi.org/10.30836/igs.1025-6814.2020.2.199105

НИЖНЯ ВІКОВА МЕЖА УТВОРЕННЯ МЕТАТЕРИГЕННИХ ПОРІД ВИСОКОПІЛЬСЬКОЇ ЗЕЛЕНОКАМ’ЯНОЇ СТРУКТУРИ (СЕРЕДНЬОПРИДНІПРОВСЬКИЙ РАЙОН УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА)

G. V. Artemenko, L. V. Shumlyanskyy, S. A. Wilde

Анотація


 Стратиграфічне співвідношення метатеригенних порід криворізької серії Криворізько-Кременчуцької структури з близькими за складом метаосадовими породами верхньої частини розрізу зеленокам’яних структур (білозерської серії) Середньопридніпровського району залишається не вивченим. Особливо цікавими є “хвостоподібні” структури — Високопільська, Східно-Ганнівська і Жовторіченська, в яких спостерігається налягання метаосадових і залізисто-кременистих порід на метабазити мезоархейських зеленокам’яних структур. Високопільська зеленокам’яна структура (ЗС), що причленовується до Лихманівської синкліналі Криворізької структури, є монокліналлю з крутим заляганням порід. Північна частина структури складена потужною однорідною товщею метатолеїтів (сурська світа). Вище за стратиграфічним розрізом розташовується чор томлицька світа, представлена метаандезитами з підпорядкованими ріодацитами і толеїтовими базальтами. Субвулканічні тіла ріоліт-дацитів (солонівська світа) спостерігаються у вигляді січних тіл і дайок. Середня і південна частини Високопільської ЗС складені неоднорідною товщею орто- і парагнейсів, серед яких виділяються осадові (грауваки, субграуваки і мелановаки) і вулканогенні (туфопісковики, лавобрекчії, метадацити і метаандезити з підпорядкованою кількістю метатолеїтів) утворення. Серед граувак присутні малопотужні пачки силікатно-маг нетитових кварцитів і потужні (до 100 м) пласти кварц-магнетит-кумінгтонітових сланців з гранатом. Нами методом LА-ICP-MS виконане U-Pb датування 102 кристалів детритового циркону з біотит-кварцових метапісковиків, а також визначений ізотопний склад гафнію. Серед них 4 кристали мають 207Pb/206Pb вік древніше 3400 (до 3800) млн років. Одиничний кристал циркону має вік близько 2930 млн років. Решта 97 кристалів мають вік у діапазоні 3000—3360 млн років, з чіткими піками в 3065 (15 кристалів), 3185 (21 кристал), 3260 (16 кристалів) і 3320 млн років (22 кристали). Ізотопний склад гафнію в цирконах широко варіює. Найдавніший кристал віком біля 3800 млн років має величину εHf = –0,8, тоді як наступні за віком два кристали мають позитивні величини εHf (+1,2, вік 3645 млн років; +2,2, вік 3535 млн років). Кристали циркону віком біля 3320 млн років мають широкий діапазон варіацій εHf — від +1,8 до –6,1; віком біля 3260 млн років — від +4,5 до –2; віком біля 3185 млн років — від +3,3 до –4,3 і віком біля 3065 млн років — від +6,2 до –3,9. Згідно з отриманими даними, товща метаосадових порід Високопільської ЗС почала формуватися у неоархеї. Такий же вік мають метаморфізовані осадові породи у Східно-Ганнівській та Красноярсько-Алферівській хвостоподібних структурах та в білозерській серії Білозерської ЗС. Таким чином, осадові породи в цих структурах утворилися при формуванні пенеплену на мезоархейському кратоні. В області їх знесення переважали ТТГ сурсь кого комплексу (3,1—2,96 млрд років). Вперше в Середньопридніпровському районі виявлена значна кількість (38 зерен) кластогенного циркону палеоархейського (3,3 млрд років) віку, що вказує на присутність у області зносу палеоархейських порід. Дані про ізотопний склад гафнію вказують на можливу присутність хадейського матеріалу (давнішого за 4 млрд років).

 


Ключові слова


Високопільська зеленокам’яна структура; Криворізько-Кременчуцька структура; Середньо- придніпровський кратон; палеоархейський фундамент; метапісковики; детритовий циркон; неоархей

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Bouvier, A., Vervoort, J.D., Patchett, P.J., 2008. The Lu-Hf and Sm-Nd isotopic composition of CHUR: constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth Planet. Sci. Lett., V. 273, 48–57 p. (in English).

Claesson S., Artemenko G., Bogdanova S.,Shumlyanskyy L., 2019. Archean crustal evolution in the Ukrainian shield. In: Earth’s oldest rocks, second edition. Eds: Martin J. van Kranendonk, Vickie Bennett, Elis Hoffmann, Elsevier, pp. 837-854 (in English).

Claesson S., Bibikova E., Shumlyanskyy L., Dhuime B., Hawkesworth C., 2015. The oldest crust in the Ukrainian Shield – Eoarchean U-Pb ages and Hf-Nd constraints from enderbites and metasediments In: Van Kranendonk, N.M.W., Parman, S., Shirey, S. & Clift, P.D. (eds) Continent Formation Through Time. 2015. Geological Society, London, Special Publications, V. 389, pp. 227-259 (in English).

Griffin, W.L., Belousova, E.A., Shee, S.R., Pearson, N.J., O’Reilly, S.Y., 2004. Archean crustal evolution in the northern Yilgarn Craton: U–Pb and Hf-isotope evidence from detrital zircons. Precambrian Res., V. 131, pp. 231–282 (in English).

Kemp A.I.S., Hawkesworth C.J., Paterson B.A., Kinny P.D., 2006. Episodic growth of the Gondwana supercontinent from hafnium and oxygen isotopes in zircon. Nature, V. 439, pp. 580–583 (in English).

Samsonov A.V., Chernyshev I.V., Nutman A.P., Compston W., 1996. Evolution of the Archean Aulian gneiss complex, Middle Dnieper gneiss-greenstone terrain, Ukrainian Shield: SHRIMP U-Pb zircon evidence. Precambrian Research, vol. 78, p. 65-78 (in English).

Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Dhuime B., Billström K., Claesson S., Storey C., 2015. 207Pb/206Pb ages and Hf isotope composition of zircons from sedimentary rocks of the Ukrainian shield: crustal growth of the south-western part of East European craton from Archaean to Neoproterozoic. Precambrian research, V. 260, pp. 39-54. (in English).

Shumlyanskyy L., Wilde S.A., Artemenko G., Bekker A., Whitehouse M.J., Nemchin A.A., 2020. First zircon evidence of Hadean material in the Ukrainian Shield. Abstract volume of the Goldschmidt conference. 2020 (in English).

Söderlund, U., Patchett, J.P., Vervoort, J.D., Isachsen, C.E., 2004. The 176Lu decay constant determined by Lu-Hf and U-Pb isotope systematics of Precambrian mafic intrusions. Earth Planet. Sci. Lett., V. 219, pp. 311–324 (in English).

Artemenko G.V., Shumlyansky L.V., Becker A.Yu. The first data on the Eoarchean (3.95 Ga) rocks in the basement of the Azov block of the Ukrainian shield. In: "Fundamental issues of tectonics and geodynamics." Volume 1. Mat. LII Tectonic meeting. M .: "GEOS", 2020, p. 20-26 (in Russian).

Bibikova E.V., Claesson S., Fedotovа A.A., Artеmenko G.V., Il'inskii L., 2010. Terrigenous zircon of the Archean greenstone belts as a source of information on the early earth's crust: Azov and Dnieper domains, Ukrainian shield. Geokhimiya, № 9, p. 899-916 (in Russian).

Bibikova E.V., Claesson S., Fedotova A.A., Stepanyuk L.M., Shumlyansky L.V., Kernozova T.I., Fugzan M.M., Ilyinsky L. 2013. Isotope-geochronological (U-Th-Pb, Lu-Hf) study of the zircons from the Archean magmatic and metasedimentary rocks of the Podolia domain, Ukrainian shield. Geochemistry, Vol. 51, No. 2, pp. 87-108 (in Russian).

Bobrov A.B., 1993. New data on the age of sediments of the Belozerka Formation (the Middle Dnieper area). Geologichny zhurnal, 1993, T. 53, No. 2, pp. 73-79 (in Russian).

Bobrov O.B., Stepanyuk L.M., Paran`ko I.S., Ponomarenko O.M., Shumlyanskyj L.V., Dyujm B., 2011. Genesis and age of zircon from the "Lativka" horizon of the Kryvyi Rih Series of the Ukrainian Shield. Mineralogichnyy zhurnal, 2011, V. 33, № 1, p. 30-40 (In Ukrainian).

Zmievsky G. E., Martynyuk A.V., 1994. Geological structure and geodynamics of the Tok area: Report of the geological survey team on the results of deep geological mapping at Scale 1: 50000 within sheets L-36-8-B, G (southern halves), L-36-20-A, B, carried out in 1989-1993. Dnepropetrovsk: Yuzhukrgeologiya.

Pettijohn F., Potter P., Siver R., 1976. Sands and Sandstones. M.: Mir, 1976, 536 p. (In Russian).

Stepanyuk L.M., Paranko I.S., Ponomarenko O.M., Dovbush T.I., Vysotsky O.B., 2011. The uranium-lead age of detrital monazite from metasandstones of the Skelyuvatka Suite of the Kryvyi Rih structure. Mineral. Zhurnal, 2011, V. 33, No. 4, pp. 80-89 (In Ukrainian).

Scherbak N.P., Artemenko G.V., Lesnaya I.M., Ponomarenko A.N., 2006. Geochronology of the Early Precambrian of the Ukrainian Shield. Archean. Kyiv: Naukova dumka. 321 p. (In Russian).

Shcherbak N.P., Polovko N.I., Levkovskaya N.Yu., 1969. The isotopic age of accessory minerals of the lower suite of the Kryvyi Rig Series. Geologichny zhurnal. Vol. 29. No 3. pp. 21-29 (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Артеменко Г.В., Шумлянский Л.В., Беккер А.Ю. Первые данные об эоархейских (3,95 млрд. лет) породах в фундаменте Приазовского блока Украинского щита. В кн. «Фундаментальные вопросы тектоники и геодинамики». Том 1. Мат. LII Тектонического совещания. М.: «ГЕОС». 2020. С. 20-26.

 

Бибикова Е.В., Клаэссен С., Федотова А.А., Артеменко Г.В., Ильинский Л. Терригенный циркон архейских зеленокаменных поясов – источник информации о ранней коре Земли: Приазовье и Приднепровье, Украинский щит. Геохимия. 2010. № 9. С. 899-916.

 

Бибикова Е.В., Клаэссон С., Федотова А.А., Степанюк Л.М., Шумлянский Л.В., Кирнозова Т.И., Фугзан М.М., Ильинский Л. Изотопно–геохронологическое (U-Th-Pb, Lu-Hf) изучение цирконов архейских магматических и метаосадочных пород Подольского домена Украинского щита. Геохимия. 2013. Т. 51, № 2. С. 87-108.

 

Бобров А.Б. Новые данные о возрасте отложений белозерской свиты (Среднее Приднепровье). Геол. журн. 1993. Т. 53. № 2. С. 73-79. 

 

Бобров О.Б., Степанюк Л.М., Паранько І.С., Пономаренко О.М., Шумлянський Л.В., Дьюйм Б. Генезис та вік циркону із «латівського» горизонту криворізької серії Українського щита. Мінерал. Журнал. 2011. Т. 33. № 1. С. 30-40.

 

Змиевский Г. Е. Мартынюк А.В. Геологическое строение и геодинамика Токовской площади: Отчет поисковосъемочного отряда о результатах глубинного геологического картирования м-ба 1:50000 в пределах листов L-36-8-В, Г (южные половины), L-36-20-А, Б, проведенного в 1989–1993 гг. Днепропетровск: Южукргеология, 1994.

 

Петтиджон Ф., Поттер П., Сивер Р. Пески и песчаники. Москва: Мир, 1976. 536 с.

 

Степанюк Л.М., Паранько І.С., Пономаренко О.М., Довбуш Т.І., Висоцький О.Б. Уран-свинцевий вік кластогенного монациту із метапісковиків скелюватської світи Криворізької структури. Мінерал. журн. 2011. Т. 33, № 4. С. 80-89.

 

Щербак Н.П., Артеменко Г.В., Лесная И.М., Пономаренко А.Н. Геохронология раннего докембрия Украинского щита. Архей. Киев: Наукова думка, 2006. 321 с.

 

Щербак Н.П., Половко Н.И., Левковская Н.Ю. Изотопный возраст акцессорных минералов нижней свиты криворожской серии. Геол. журн. 1969. Т. 29. № 3. С. 21–29.

 

Bouvier, A., Vervoort, J.D., Patchett, P.J. The Lu-Hf and Sm-Nd isotopic composition of CHUR: constraints from unequilibrated chondrites and implications for the bulk composition of terrestrial planets. Earth Planet. Sci. Lett. 2008. V. 273, pp. 48–57 p.

 

Claesson S., Artemenko G., Bogdanova S.,Shumlyanskyy L. Archean crustal evolution in the Ukrainian shield. In: Van Kranendonk M.,  Bennett V.,  Hoffmann E. (Eds), Earth’s oldest rocks, second edition. Elsevier, 2019, pp. 837-854.

 

Claesson S., Bibikova E., Shumlyanskyy L., Dhuime B., Hawkesworth C. The oldest crust in the Ukrainian Shield – Eoarchean U-Pb ages and Hf-Nd constraints from enderbites and metasediments In: Roberts N.M.W., Van Kranendonk M., Parman S., Shirey S., Clift P.D. (Eds), Continent Formation Through Time. 2015. Geological Society, London, Special Publications, 389, pp. 227-259.

 

Griffin W.L., Belousova E.A., Shee S.R., Pearson N.J., O’Reilly S.Y. Archean crustal evolution in the northern Yilgarn Craton: U–Pb and Hf-isotope evidence from detrital zircons. Precambrian Res. 2004. V. 131, pp. 231–282.

 

Kemp A.I.S., Hawkesworth C.J., Paterson B.A., Kinny P.D. Episodic growth of the Gondwana supercontinent from hafnium and oxygen isotopes in zircon. Nature. 2006. V. 439, pp. 580–583.

 

Samsonov A.V., Chernyshev I.V., Nutman A.P., Compston W. Evolution of the Archean Aulian gneiss complex, Middle Dnieper gneiss-greenstone terrain, Ukrainian Shield: SHRIMP U-Pb zircon evidence. Precambrian Research. 1996. Vol. 78, pp. 65-78.

 

Shumlyanskyy L., Hawkesworth C., Dhuime B., Billström K., Claesson S., Storey C. 207Pb/206Pb ages and Hf isotope composition of zircons from sedimentary rocks of the Ukrainian shield: crustal growth of the south-western part of East European craton from Archaean to Neoproterozoic. Precambrian research. 2015. V. 260, pp. P. 39-54.

 

Shumlyanskyy L., Wilde S.A., Artemenko G., Bekker A., Whitehouse M.J., Nemchin A.A. First zircon evidence of Hadean material in the Ukrainian Shield. Abstract volume of the Goldschmidt conference. 2020.

 

Söderlund, U., Patchett, J.P., Vervoort, J.D., Isachsen, C.E. The 176Lu decay constant determined by Lu-Hf and U-Pb isotope systematics of Precambrian mafic intrusions. Earth Planet. Sci. Lett. 2004. V. 219, pp. 311–324.





Copyright (c) 2020 G. V. Artemenko, L. V. Shumlyanskyy, S. A. Wilde

                       
                               E-mail: geojournal@igs-nas.org.ua