Геологическое строение Украинского щита

30.08.2018
Гранитные пегматиты в пределах Украинского щита распространены очень широко и в совокупности составляют Украинскую пегматитовую провинцию. Они пространственно и генетически связаны с гранитоидами докембрия, среди которых выделяют два архейских и восемь протерозойских комплексов.

Районирование Украинской пегматитовой провинции осуществляется на основе тектонического и металлогенического расчленения щита по следующей схеме: область—район—поле—группа (пучок) — пегматитовое тело. Область отвечает крупным протоплатформенным тектоническим блокам. Их восемь (с северо-запада на юго-восток): Волынская, Подольская, Белоцерковская, Побужская, Кировоградская, Криворожско-Кременчугская, Днепровская и Приазовская. В пределах областей по возрасту материнских гра-нитоидов и металлогенической специализации выделяются районы, по два-три в каждой, за исключением Волынской области, где выделены четыре района: Осницкий, Коростенский, Новоград-Волынский и Житомирский. В этой области и в Приазовской выполнено наиболее полное изучение пегматитовых полей, несущих полезную минерализацию.

По тектоническим и геохронологическим критериям Украинский щит (УЩ) расчленен на четыре структурных этажа. Нижний относится к архею и сложен породами древнее 2600-2700 млн лет. Это в первую очередь разнообразные гнейсы и кристаллические сланцы, содержащие пироксены, гранаты, амфиболы, биотит, кордиерит, силлиманит, графит, а также железистые кварциты, амфиболиты, кальцифиры и скарновые породы. Степень метаморфизма — гранулитовая фация и высокотемпературные субфации амфиболитовой фации. Выходы сложно дислоцированных пород нижнего этажа фиксируются во многих разрезах Подольского блока, Среднего Приднепровья и Западного Приазовья. Прорывающие магматические массивы сложены пироксенитами, перидотитами, габброидами и другими основными и ультраосновными породами, а также их метааналогами. Кислый магматизм представлен преимущественно гранитами днепровского и звенигородского комплексов.

Второй структурный этаж УЩ относится к нижнему протерозою (2000-2700 млн лет). Он сложен породами, метаморфизованными в условиях амфиболитовой фации: кристаллическими сланцами биотитового, графит-биотитового, мусковит-силлиманит-гранатового состава, кордиерит-гранат-био-титовыми и плагиоклаз-биотитовыми, а также амфиболитами, кальцифирами, мраморами, железистыми кварцитами, скарновыми породами. Выходы пород нижнепротерозойского структурного этажа распространены во многих частях УЩ. Из магматических пород здесь преобладают чарнокиты бугского и гранитоиды подольского комплексов.

Третий структурный этаж имеет возраст около 2000 млн лет, он сложен более молодыми свитами таких же метаморфических толщ, что и во втором структурном этаже. В ряде районов наблюдается перекрывание породами этого этажа пород нижнепротерозойского этажа. Смятые в складки породы третьего этажа прорваны разнообразными интрузивами основного и ультраосновного состава, преобразованными в актинолититы, тремолититы, серпентиниты. Гранитоидные породы относятся к кировоград-житомирскому и приазовскому магматическим комплексам.

Наконец, четвертый структурный этаж УЩ включает породы верхнего протерозоя (1200-1500 млн лет). Это песчаники, сланцы, роговики, конгломераты, диабазы и диабазовые порфириты. Кислый магматизм этого этажа — коростенский тип рапакививидных гранитов в северо-западной части УЩ, каменномогильский тип лейкократовых гранитов в Восточном Приазовье, а также пержанский тип гранитов в пределах Сущано-Пержанской полосы региональных разломов.

Пегматитовые поля УЩ разновозрастны и относятся ко всем четырем структурным этажам. Многие поля сгруппированы в пегматитовые пояса. Так, пегматитовые поля Побужья, Среднего Приднепровья и Приазовья слагают два пояса северо-западного направления: Подольско-Бугский и Днепровский. В северо-западной и центральной частях УЩ выделен Центральный пояс, включающий 19 пегматитовых полей в составе третьего структурного этажа. Ряд пегматитовых полей Восточного Приазовья, входящих в четвертый этаж и объединенных в Восточноприазовский пояс, размещаются в пределах приазовского граносиенитового комплекса, анадольских и каменномогильских гранитов. На севере щита пегматитовые поля, связанные с гранитами-рапакиви коростенского комплекса и гранитами пержанского комплекса, слагают Коростенский пояс северо-западного направления.

Судя по размещению и минерагенической специализации пегматитовых поясов, в пределах УЩ намечается региональная зональность со сменой относительно глубинных и высокотемпературных пегматитов с уран-торий-редкоземельной минерализацией, расположенных в основном на юго-западе, менее глубинными средне- и низкотемпературными пегматитами с редкометалльной минерализацией в северо-восточной части щита.

Пегматитовые поля, как правило, размещаются в узлах пересечения разнонаправленных тектономагматических зон разломов глубокого заложения. Время активизации зон было различным. Если активизация произошла до начала вызревания флюидного остатка в магматической камере и завершилась во время растворообразования, то, по мнению С.Г. Шавло с соавт., образуются олигоклаз-микроклиновые пегматиты с мусковитом, иногда с бериллом и Th-TR минерализацией, связанные с плагиогранитами и гранодиоритами главных интрузивных фаз, или альбит-микроклиновые пегматиты с редкометалльной минерализацией, связанные с двуслюдяными микроклиновым и и лейкократовыми гранитами. Если активизация началась до завершения вызревания флюидного остатка в камере, возникают в связи с плагиогранитами и гранодиоритами микроклин-альбит-олигоклазовые пегматиты с U-Th-TR минерализацией, а в связи с нормальными и лейкократовыми гранитами — микроклин-альбитовые пегматиты с Ta, Nb, Li, Cs и Be. Наконец, когда тектоническая активизация началась после вызревания флюидного остатка магмы в камере, могут образоваться и редкометалльно-редкоземельные, и редкометалльные, и кристаллоносные пегматиты. Первые связаны с плагиогранитами главных интрузивных фаз, вторые — с нормальными калиевыми, а третьи — с рапакививидными гранитами.

Приведем несколько примеров пегматитовых полей, содержащих редкоземельную минерализацию.

Елисеевское поле в Приазовской пегматитовой области насчитывает более 300 пегматитовых жил. Наиболее разнообразны пегматиты участка Зеленая Могила, где размеры жил максимальны: до 450 м в длину и мощностью 10-30 м. Вмещающими породами на участке являются амфиболиты, сланцы и граниты, относящиеся к нижнепротерозойскому структурному этажу. Пегматиты характеризуются сложной морфологией, они зональны, имеют микроклин-альбитовый состав и повышенные концентрации редких элементов: Nb, Li, Be, Rb, Cs, Y и др. Среди акцессорных минералов есть бетафит, колумбит-танталит, апатит, циртолит, ортит, ксенотим, самарскит, берилл, касситерит, гнезда с торий-урановой минерализацией. По нашей классификации, это пегматиты редкометалльно-редкоземельной формации. Б.С. и Ю.Б. Пановы относят эти пегматиты к редкометалльно-полевошпатовой рудной формации.

Жмеринское поле состоит из 50 жил, оно входит в состав Подольской области. Расположено в узле разломных структур, в том числе Хмельницкой зоны северо-западного простирания и ряда разломов субмеридионального направления. Вмещающие породы — мигматиты с гиперстеном, кордиеритом, гранат-биотитовые гнейсы, амфиболиты и биотитовые сланцы. Они метаморфизовались в условиях гранулитовой фации, а затем претерпели регрессивные изменения, свойственные амфиболитовой фации. Материнские граниты — Хмельницкий массив подольского комплекса (нижний протерозой). Натрий в гранитах резко преобладает над калием, но коэффициент агпаитности низкий. Пегматиты имеют олигоклаз-микроклиновый состав, в них установлены повышенные содержания TR2O3, равные по шести точкам: 0,12 %; 0,69; > 0,1; 0,25; 0,1; от 0,03 до 4,97 %. При этом концентрации Li и Rb очень низки, а отношения Th:U высоки (до 14). По-видимому, здесь мы имеем пример пегматитов полевошпатовой формации, уран-редкоземельного эволюционного ряда. Минеральный состав жил практически не изучался.

Первомайское поле в Побужской области тоже имеет редкоземельную специализацию и относится к полевошпатовой формации. В поле известно около 30 жил мощностью 1,5-2 м, часть из них зональна, с блоковыми зонами в центре. Пегматиты имеют олигоклаз-микроклиновый состав полевых шпатов (до 54 % калишпата при 16 % плагиоклаза), содержат мусковит и биотит. Поле находится в пределах Первомайско-Трактемировской зоны разломов северо-западного простирания, пересекаемых разломами субширотного и северо-восточного направлений. Вмещающие породы — биотитовые гнейсы, биотитовые сланцы с кордиеритом и силлиманитом, амфиболиты. Степень метаморфизма — гранулитовая, но проявлен регрессивный метаморфизм до низких ступеней амфиболитовой фации. Материнские биотитовые граниты относятся к кировоградско-житомирскому комплексу, в них калий резко преобладает над натрием. В пегматитах отмечены повышенные концентрации Y, La, Ce и Th при отношении Th:U до 14,6. Содержания Li, Rb, Cs, Nb и Sn близки к кларковым.