УДК 549.621.2.01/.02(477.8:292.452)

Н. Т. БІЛИК, Л. В. ГЕНЕРАЛОВА, І. Г. ЯЦЕНКО, В. Б. СТЕПАНОВ
Львівський національний університет імені Івана Франка, Львів; natbilik@i.ua, yatsenko.ivan@i.ua
МІНЕРАЛОГІЯ І ГЕОДИНАМІЧНІ УМОВИ ПЕРЕТВОРЕННЯ ПЕРИДОТИТІВ З ОФІОЛІТІВ МАРМАРОСЬКОЇ ЗОНИ СКЕЛЬ (УКРАЇНСЬКІ КАРПАТИ)
Мета. Метою досліджень є вивчення петрографічних особливостей перидотитів офіолітів Мармароської зони скель, хімічного складу мінералів, встановлення термодинамічних параметрів їхнього перетворення, реконструкція геодинамічних обстановок становлення порід. Методи. Досліджено ділянки поширення перидотитів у басейні рік Мала і Велика Уголька (басейн р. Теребля) геокартувальним методом, лабораторне вивчення перидотитів охоплювало низку методів. Застосовано оптичні петрографічні методи. Хімічний склад мінералів ми вивчали за допомогою сканувального електронного мікроскопа, обладнаного енергодисперсійним детектором. Результати. Офіоліти Мармароської зони скель представлені катаклазованими лерцолітами та гарцбургітами. Їхній мінеральний склад характеризують такі мінерали: олівін, ромбічний піроксен, моноклінний піроксен, амфібол, тальк, серпентин, магнетит, шпінель. Вперше з використанням сканувального електронного мікроскопа-мікроаналізатора в перидотитах з офіолітів виявлені нові типи шпінелідів. Перша група шпінелідів за типохімізмом на діаграмі М. В. Павлова належить до пікотиту, друга – до хромпікотиту. Вперше у перидотитах з офіолітів виділено дві рівноважні асоціації мінералів: перша ─ олівін + шпінель + ромбічний піроксен + моноклінний піроксен; друга ─ шпінель + амфібол + тальк. Асоціації мінералів проаналізовано щодо температур та тисків їхнього перетворення. Для першої асоціації за шпінелевим і олівін-шпінелевим геотермометрами інтервалі температури: 900–1290 С, інтервал тиску  15 кбар. Для другої асоціації температура перетворення порід становить 430–450 С, тиск – 4,0–4,5 кбар. Термодинамічні умови перетворення перидотитів відображаються в ступені їхнього часткового плавлення та швидкості спредінгу. Перша мінеральна асоціація перидотитів характеризує ступінь плавлення, що не перевищує 14 % і притаманний перидотитам зон повільного спредінгу; друга мінеральна асоціація проявляється в ступені часткового плавлення до 25 % і є характерною для асоціацій перидотитів зон швидкого спредінгу. Проаналізувавши взаємовідношення між мінералами досліджуваних порід, ми допускаємо, що дві мінеральні асоціації утворилися послідовно. Перший етап становлення перидотитів слід пов’язувати з умовами повільного спредінгу в зоні шпінелевих перидотитів океанської кори. На другому етапі вони зазнали перетворень у надсубдукційних обстановках в умовах задугового спредінгу. Наукова новизна. Використання сканувального електронного мікроскопа-мікроаналізатора дало змогу уточнити мінеральний склад перидотитів та їхні петротипи; встановити дві рівноважні асоціації мінералів у них, виявити термодинамічні параметри утворення і перетворення перидотитів з офіолітів Мармароської зони скель. Запропонована оригінальна модель багатостадійного становлення перидотитів Українських Карпат. Практичне значення. Вивчення речовинних і геодинамічних характеристик еволюції перидотитів є актуальним з погляду проблеми формування земної кори і літосфери складчастих областей (на прикладі Українських Карпат). Отримані дані є потенційним елементом прогнозної оцінки ймовірного зруденіння, пов’язаного з дослідженими перидотитами.
Ключові слова: Українські Карпати; офіоліти; перидотити; олістостроми; шпінеліди.

Кількість посилань 17

Н. Т. БИЛЫК1, Л. В. ГЕНЕРАЛОВА1, И. Г. ЯЦЕНКО2, В. Б. СТЕПАНОВ1
1Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов; natbilik@i.ua
2Львовский национальный университет имени Ивана Франко, Львов; yatsenko-ivan@mail.ua

МИНЕРАЛОГИЯ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРИДОТИТОВ
ИЗ ОФИОЛИТОВ МАРМАРОШСКОЙ ЗОНЫ УТЕСОВ (УКРАИНСКИЕ КАРПАТЫ)

Цель. Задачей настоящего исследования является изучение петрографических особенностей перидотитов Мармарошской зоны Утесов, химического состава минералов, установление термодинамических параметров их преобразования и реконструкция геодинамических обстановок становления пород. Методы. Исследованы природные обнажения перидотитов в бассейнах рек Малая и Большая Уголька (бассейн р. Теребля); проведена серия лабораторных работ по изучению вещественного состава пород с использованием петрографических оптических методов. Химический состав минералов определялся при помощи электронного микроскопа оснащенного энергодисперсионным анализатором. Результаты. Офиолиты Мармарошской зоны Утесов представлены катаклазированными лерцолитами и гарцбургитами. Их минеральный состав характеризуется следующими минералами: оливин, ромбический пироксен, моноклинный пироксен, амфибол, тальк, серпентин, магнетит, шпинель. Впервые при помощи микроаналитических исследований в перидотитах офиолитов установлены новые типы шпинелидов. Первая группа шпинелидов по своему типохимизму на диаграмме Н. В. Павлова относится к пикотиту, вторая к хромпикотиту. Впервые в перидотитах офиолитов установлены две равновесные ассоциации минералов: первая – оливин+шпинель+ромбический+моноклинный пироксен; вторая шпинель+амфибол+тальк. Ассоциация минералов была проанализирована в контексте установления температур их преобразования. Для первой ассоциации по шпинелевому и оливин-шпинелевому геотермометрам установлен интервал температур 900–1290 С, интервал давления около 15 кбар. Для второй ассоциации температура преобразования пород составляет 430–450 С, давление – 4,0–4,5 кбар. Термодинамические условия преобразования перидотитов отображаются в степени их частичного плавления пород и скорости спрединга. Первая минеральная ассоциация характеризует степень плавления, которая не превышает 14 % и свойственна медленноспрединговым перидотитам. Вторая минеральная ассоциация проявляет степень частичного плавления до 25 % и характерна для быстроспрединговых ассоциаций. Таким образом, первый этап становления перидотитов связан с условиями медленного спрединга в зоне шпинелевых перидотитов океанической коры. В течении второго этапа они были преобразованы в надсубдукционных обстановках в условиях задугового спрединга. Научная новизна. Использование инструментального метода микроанализа дало возможность уточнить минеральный состав перидотитов и выделить их петротипы, выделить две равновесные минеральные ассоциации, установить термодинамические параметры образования и преобразования перидотитов Мармарошской зоны Утесов. Предложена многостадийная модель становления перидотитов Украинских Карпат. Практический аспект исследования. Изучение вещественных и геодинамических характеристик эволюции перидотитов является актуальным с точки зрения проблем формирования земной коры и литосферы складчатых областей (на примере Украинских Карпат). Полученные данные могут быть использованы как составляющая прогнозной оценки вероятного оруденения связанного с исследованными магматическими комплексами.
Ключевые слова: Украинские Карпаты, офиолиты, перидотиты, олистостромы, шпинелиды.

N. T. BILYK1, L. V. GENERALOVA1, I. G. YATSENKO2, V. B. STEPANOV1
1Lviv Ivan Franko National University, Lviv, natbilik@i.ua
2Lviv Ivan Franko National University, Lviv, yatsenko-ivan@mail.ua

MINERALOGICAL AND GEODYNAMICAL CONDITIONS OF TRANSFORMATION OF PERIDOTITES FROM OPHIOLITES IN THE MARMAROSH ZONE ROCKS (UKRAINIAN CARPATHIAN)

Purpose. The purpose of our research is to reconstruct geodynamic condition of transformation of Marmaroch zone peridotites. This investigation is based on the study of rock petrography, chemical composition of minerals and recognizing of thermodynamic condition of mineral formation. Methodology. The occurrences of peridotites bodies in the basin of Mala Ugolka and Velyka Ugolka river have been studied. Laboratory study includes petrographic microscopic observations and analysis of mineral composition by using scanning electron microscope equipped with an energy dispersive spectrometer. Results. Ophiolites of the Marmaroch zone rocks are represented by cataclastic varieties of lherzolites and harzburgites. Rocks are characterized by the following minerals: olivine, orthopyroxene, clinopyroxene, amphibole, talc, chlorite, serpentine, magnetite, spinel. Based on microanalitycal data, the new varieties of spinel in peridotites have been recognized for the first time. According to Pavlov’s diagram (Pavlov, 1949), the first group of spinel can be attributed to pycotite, the second one to chrom-pycotite. Two equilibrium mineral association in ophiolite peridotites were originally distinguished: first – olivine+spinel+ orthopyroxene+clinopyroxene, second – spinel +amphibole+talc. In the context of temperature and pressure of mineral transformation, some mineral association have been analysed. For spinel and olivine-spinel geothermometer P-T parameters for first mineral association are estimated in a range – 900–1290 С,  15 kbar; for second mineral association – 430–450 С, 4,0–4,5 kbar. Thermodynamic conditions of transformation of peridotites are displayed in the degree of partial melting and spreading velocity. First mineral association shows melting degree not exceed 14 %, that is the characteristic of slow-spreading peridotites; second mineral association shows 25 %, that is the characteristic of high-spreading peridotites. First stage of peridotite formation can be related to the slow-spreading condition in spinel peridotite zone of oceanic crust. On the second stage, peridotites are changed in above-subduction zone under condition of back-arc spreading. Scientific novelty. Application of scanning electron microscope equipped with an energy dispersive spectrometer enabled to specify the mineral content and petrotypes of peridotites, to distinguish two equilibrium mineral association, to determine thermodynamic conditions of formation and transformation of peridotites from Marmaroch rocks zone. Original model of multistage formation of peridotites in the Ukrainian Carpathians is proposed. Practical meaning. The study of substantial and geodynamic features of peridotite evolution is topical from point of view of problems, that concern Earth crust formation and formation of folded region lithosphere (based on the example of the Ukrainian Carpathians). The obtained results can be bused to forecast estimation of ore potential, related to the studied peridotite complexes.
Key words: the Ukrainian Carpathian; ophiolites; peridotites; olistromes; spinel.

REFERENCES
Antsiferova T. N. Deformatsionnye i reaktsionnye (rasplav/poroda) izmeneniya sostava mineralov restitovykh giperbazitov ofiolitov (Vostochnogo Sayana): petrogeneticheskie aspekty [Deformational and reactionary (melt/rock) changes in composition of minerals of restitic ophiolite hyperbasites (East Sayan): petrogenetic aspects]. Geologiya i poleznye iskopaemye. Izv. Tomskogo politekh. un-ta [Geology and Economic Minerals, News of Tomsk Politechnical University], 2008, Vol. 312, no.1, pp. 21–25.
BarnesS. J. & Roeder P. L. The range of spinel compositions in terrestrial mafik and ultramafic rock. Journal of Petrology. Oxford University Press. Vol. 42, n. 12, 2001, pp. 2279–2302.
Bazyle В. А., Karamata S., Zakariadze G. S. Petrology and evolution of the Brezovica ultramafic massif, Serbia. Ophiolites in Earth History. London: The Geological Society, 2003, pp. 91–108.
Chashchukhin I. S., Votyakov S. L., Pushkarev Ye. V., Anikina Ye. V., Uymin S. G. O temperature stanovleniya ultramafitov Platinonosnogo poyasa Urala [About formation temperature of the ultramafites of Uralian platinum belt]. Yezhegodnik 1999, In-ta geologii i geokhimii UrO RAN [Yearbook-1999 of Geol. and Geochem. Institute of Uralian Branch of Russ. Acad. Scienc], Yekaterinburg, 2000, pp. 210–216.
Gerya T. V. P-T trendy i model formirovaniya granulitovykh kompleksov dokembriya [P-T trends and formation model of Precambrian granulite complexes]. Avtoref. dis. doktora. geol.-min. nauk [Autoabstract of doctoral dissertation in geological and mineralogical sciences], Moscow, 1999, 49 p.
Gnilko O. M. Gnilko S. R., Generalova L. V. Formirovanie struktur utesovykh zon i mezhutesovogo flisha Vnutrennikh Ukrainskikh Karpat – rezultat sblizheniya i kollizii mikrokontinentalnykh terreynov[Structure formation of cliff zones and intercliff flysh of Inner Ukrainian Carpathian – result of convergence and ] collision of terrane]. Vestn. S.-Peterb. un-ta [Bulletin of St. Petersburg University], 2015, ser. 7, iss. 2, pp. 4–24.
Godovikov A. A. Mineralogiy [Mineralogy]. Moscow: Nedra, 1983, 647 p.
Krasnova Ye. A. Magmaticheskaya i metamorficheskaya evolyutsiya mantiynogo substrata litosfery severo-zapadnoy chasti Tikhogo okeana [Magmatic and Metamorphic evolution of mantle substrat of Nord-West Pacific]. Avtoref. dis. kand. geol.-min. nauk. [Autoabstract of candidate dissertation in geological and mineralogical sciences], Moscow, 2014, 26 p.
Lyashkevich Z. M., Medvedev A. P., Krupskiy Yu. Z., Varichev A. S., Timoshchuk V. R., Stupka O. O. Tektono-magmaticheskaya evolyutsiya Karpat. [Tectonic and Magmatic evolution of Carpathian]. Kyiv: Nauk. dumka, 1995, 132 p.
Leake B. E., Woolley A. R., Arps C. E. S., Birch W. D., Gilbert M. C., Grice J. D., Hawtorne F. C., Kato A., Kisch h. J., Krivovschev V. G., Linthout K., Laird J., Mandarino J. A., Maresch V. W., Nikel E. H., Rock N. M. S., Schumacher J. C., Smith D. C., Stephenson N. C. N., Ungaretti L., Wittaker E. J. W., Youzhi G. Nomenklatura amfibolov: doklad podkomiteta po amfibolam komissii po novym mineralam i nazvaniyam mineralov mezhdunarodnoy mezhdunarodnoy mineralogicheskoy assotsiatsii (KNMNM MMA) [Nomenclature of Amphiboles: Report of the Subcommittee on Amphidoles of the commission on new minerals and mineral names (CNMMN IMA)]. Zap. Vseros. mineral. ob-va [Proc. Rus. Min. Soc.], 1997, no. 6, pp. 82–102.
Pavlov N. V. Khimicheskiy sostav khromshpinelidov v svyazi s petrograficheskim sostavom porod ultraosnovnykh intruzivov [Chemical composition of chromspinels with regard to petrographic rock composition of ultrabasic intrusions]. Trudy Geologicheskogo instituta RAN [Proceedings of the Geological Institute of the Rus. Acad. of Scienc.], 1949, is. 103, no. 3, 91 p.
Pavlyuk M. І., Lyashkevich Z. M, Medvedєv A. P. Ukraїnskі Karpati v strukturі Pankardії (magmatizm і geodinamіka) [Ukrainian Carpathians within Pancardian structure]. Geodynamics, 2013, no.1 (14), pp. 45–60.
Ponomarev G. P., Puzankov M. Yu. Raspredelenie porodoobrazuyushchikh elementov v sisteme osnovnoy-ultraosnovnoy rasplav–shpinel, olivin, ortopiroksen, klinopiroksen, plagioklaz po eksperimentalnym dannym: geologicheskoe prilozhenie [Spreading of rock-forming elements in the system of basic-ultrabasic melt (spinel, olivine, orthopyroxene, clinopyroxene, plagioclase) according to the experimental date: geological application]. M.: IViS DVO RAN [Moscow: Institute of Vulcanology and Seismology Far Eastern Branch RAS], 2012, 668 p.
Radomskaya T. A. Mineralogiya i geokhimiya Kindashskogo platinoidno-medno-nikelevogo mestorozhdeniya (V. Sayan) [Mineralogy and geochemistry of the Kingash platinum-cooper-nickel deposits]. Avtoref. dis. kand. geol.-min. nauk [Autoabstract of candidate dissertation in geological and mineralogical sciences], Irkutsk, 2012, 23 p.
Stupka O. O. Ofіolіti Ukrayinskikh Karpat: geokhіmіya і mіneralogіya [Ophiolites of Ukrainian Carpathians: geochemistry and geology]. Avtoref. dis. kand. geol. nauk [Autoabstract of candidate dissertation in geological sciences], Lviv, 2013, 20 p.
Tretyak K. R., Maksymchuk V. Yu, Kutas R. I at al. Suchasna heodynamika i heofizychni polya Karpat ta sumizhnykh terytoriy [Modern geodynamics and geophysical fields of the Carpathians and the adjacent territories]. Lviv: Lviv Polytechnic Publishing House, 2015, 420 p. (in Ukrainian).
Usal I., Ersoy E. Y., Karsli O., Dilek Y., Sadiklar M. B., Ottley C. J., Tiepolo M., Meisel T. Coexistence of abyssal and ultra-depleted SSZ type mantle peridotites in a Neo-Tethyan Ophiolite in SW Turkey: Constraints from mineral composition, whole-rock geochemistry (major-trace-REE-PGE), and Re-Os isotope systematics. Litos 132–133, 2012, pp. 50–69.

Надійшла 25.10.2016 р.