Геохімічні особливості та генезис базальтів ратненської світи вендської трапової формації Волині

Abstract

Наведено результати геохімічних та ізотопно-геохімічних досліджень базальтів ратненської світи, що репрезентують верхню частину вендської трапової формації Волині. Показана чітка диференціація базальтів ратненської світи на високо- (TiО₂ > 2,05 %, Zr > 150 г/т) та низькотитанові (TiО₂ < 1,75 %, Zr < 150 г/т) відміни, що мають різне походження. Доведено, що малоглибинна диференціація базальтів повязана із фракціонуванням парагенезису мінералів, до якого належать плагіоклаз (An₈₅), авгіт (En₄₉), олівін (Fo₆₅) та титаномагнетит. Фракціонування первинних пікритових розплавів у більш глибинних (на межі кора мантія) камерах відбувалось за рахунок кристалізації парагенезису, до якого належать олівін, хроміт та клінопіроксен. Фракціонування саме цього парагенезису відповідальне за виникнення високо- та низькотитанових відмін базальтів. Характер розподілу рідкісних і розсіяних елементів у базальтах ратненської світи свідчить про походження первинних розплавів за рахунок глибокого часткового плавлення мантійної речовини. За своїми характеристиками ця речовина наближувалась до джерела базальтів океанічних островів. В той же час завдяки тривалій взаємодії з коровим матеріалом базальти ратненської світи набули ізотопних та геохімічних характеристик, що наближують їх до нижньокорової речовини. Автор повязує формування трапової провінції Волині з розколом пізньодокембрійського суперконтиненту Родінія та формуванням палеоокеану Япетус.

Приведены результаты геохимических и изотопно-геохимических исследований базальтов ратненской свиты, которые представляют верхнюю часть вендской трапповой формации Волыни. Показана их четкая дифференциация на высоко- (TiО₂ > 2,05 %, Zr > 150 г/т) и низкотитановые (TiО₂ < 1,75 %, Zr < 150 г/т) разновидности, имеющие разное происхождение. Доказано, что малоглубинная дифференциация базальтов связана с фракционированием парагенезиса минералов, к которому принадлежат плагиоклаз (An₈₅), авгит (En₄₉), оливин (Fo₆₅) и титаномагнетит. Фракционирование первичных пикритовых расплавов в более глубинных (на границе кора мантия) камерах происходило за счет кристаллизации парагенезиса, к которому принадлежат оливин, хромит и клинопироксен. Фракционирование именно этого парагенезиса отвечает за возникновение высоко- и низкотитановых разновидностей базальтов. Характер распределения редких и рассеянных элементов в базальтах ратненской свиты свидетельствует о происхождении первичных расплавов за счет глубокого частичного плавления мантийного вещества. По своим характеристикам это вещество приближалось к источнику базальтов океанических островов. В то же время длительное взаимодействие с коровым материалом приблизило базальты ратненской свиты, судя по изотопным и геохимическим характеристикам, к нижнекоровому веществу. Автор связывает формирование трапповой провинции Волыни с расколом позднедокембрийского суперконтинента Родиния и формированием палеоокеана Япетус.

Results of recent geochemical and isotopic investigations of the Ratno suite basalts that represent the uppermost part of the Vendian continental flood basalt province are cited. Presence of the two rocks types differing in composition among the Ratno basalts is shown. These are low-titanium basalts (TiО₂ > 2.05 %, Zr > 150 ppm) and high-titanium basalts (TО₂ < 1.75 %, Zr < 150 ppm) differing in their origin. It is shown that shallow-level differentiation of initial melts is related to fractionation of mineral assemblage that comprises plagioclase (An₈₅), augite (En₄₉), olivine (Fo₆₅) and Ti-magnetite. Fractionation of initial picrite melts at deeper levels (crust mantle boundary) occurred due to crystallization of olivine, chromite and clinopyroxene. Low-titanium and high-titanium basalts occurred due to different degrees of fractionation in these deep-seated chambers. Distribution of minor elements in the Ratno basalts evidences for their origin due to profound partial melting of the mantle material that resembles the source of the ocean island basalts. At the same time due to prolonged interaction with crustal matter the Ratno basalts developed isotopic and geochemical characteristics of the lower-crustal rocks. It is supposed that formation of the Volynian flood basalt province was related to break-up of late Precambrian supercontinent Rodinia and formation of the Iapetus paleoocean.