LOWER AGE BOUNDARY OF THE FORMATION OF METATERRIGENOUS ROCKS OF THE VYSOKOPILLYA GREENSTONE STRUCTURE, MIDDLE!DNIEPER REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD
The stratigraphic relationships of meta-terrigenous rocks of the Kryvyi Rih Series belonging to the Kryvyi Rih-Kremenchuk structure with metasediments of similar composition belonging to the upper part of the greenstone belt section (the Bilozerka Series) in the Middle Dnieper Domain remain unexplor...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | rus |
| Опубліковано: |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/199105 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geological journal |
Репозитарії
Geological journal| id |
mcm-mathkpnueduua-article-199105 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geological journal |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2020-07-02T05:01:41Z |
| collection |
OJS |
| language |
rus |
| topic |
Vysokopillya greenstone belt Kryvyi Rih — Kremenchuk structure the Middle Dnieper Domain the Paleoarchean basement metasandstones detrital zircon Neoarchean |
| spellingShingle |
Vysokopillya greenstone belt Kryvyi Rih — Kremenchuk structure the Middle Dnieper Domain the Paleoarchean basement metasandstones detrital zircon Neoarchean Artemenko, G. V. Shumlyanskyy, L. V. Wilde, S. A. LOWER AGE BOUNDARY OF THE FORMATION OF METATERRIGENOUS ROCKS OF THE VYSOKOPILLYA GREENSTONE STRUCTURE, MIDDLE!DNIEPER REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| topic_facet |
Высокопольская зеленокаменная структура Криворожско-Кременчугская структура Среднеприднепровский кратон палеоархейский фундамент метапесчаники детритовый циркон неоархей. УДК 550.4 (477) Високопільська зеленокам’яна структура Криворізько-Кременчуцька структура Середньо- придніпровський кратон палеоархейський фундамент метапісковики детритовий циркон неоархей 550.4 (477) Vysokopillya greenstone belt Kryvyi Rih — Kremenchuk structure the Middle Dnieper Domain the Paleoarchean basement metasandstones detrital zircon Neoarchean |
| format |
Article |
| author |
Artemenko, G. V. Shumlyanskyy, L. V. Wilde, S. A. |
| author_facet |
Artemenko, G. V. Shumlyanskyy, L. V. Wilde, S. A. |
| author_sort |
Artemenko, G. V. |
| title |
LOWER AGE BOUNDARY OF THE FORMATION OF METATERRIGENOUS ROCKS OF THE VYSOKOPILLYA GREENSTONE STRUCTURE, MIDDLE!DNIEPER REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_short |
LOWER AGE BOUNDARY OF THE FORMATION OF METATERRIGENOUS ROCKS OF THE VYSOKOPILLYA GREENSTONE STRUCTURE, MIDDLE!DNIEPER REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_full |
LOWER AGE BOUNDARY OF THE FORMATION OF METATERRIGENOUS ROCKS OF THE VYSOKOPILLYA GREENSTONE STRUCTURE, MIDDLE!DNIEPER REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_fullStr |
LOWER AGE BOUNDARY OF THE FORMATION OF METATERRIGENOUS ROCKS OF THE VYSOKOPILLYA GREENSTONE STRUCTURE, MIDDLE!DNIEPER REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_full_unstemmed |
LOWER AGE BOUNDARY OF THE FORMATION OF METATERRIGENOUS ROCKS OF THE VYSOKOPILLYA GREENSTONE STRUCTURE, MIDDLE!DNIEPER REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD |
| title_sort |
lower age boundary of the formation of metaterrigenous rocks of the vysokopillya greenstone structure, middle!dnieper region of the ukrainian shield |
| title_alt |
НИЖНЯЯ ВОЗРАСТНАЯ ГРАНИЦА ОБРАЗОВАНИЯ МЕТАТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД ВЫСОКОПОЛЬСКОЙ ЗЕЛЕНОКАМЕННОЙ СТРУКТУРЫ (СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКИЙ РАЙОН УКРАИНСКОГО ЩИТА) НИЖНЯ ВІКОВА МЕЖА УТВОРЕННЯ МЕТАТЕРИГЕННИХ ПОРІД ВИСОКОПІЛЬСЬКОЇ ЗЕЛЕНОКАМ’ЯНОЇ СТРУКТУРИ (СЕРЕДНЬОПРИДНІПРОВСЬКИЙ РАЙОН УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА) |
| description |
The stratigraphic relationships of meta-terrigenous rocks of the Kryvyi Rih Series belonging to the Kryvyi Rih-Kremenchuk structure with metasediments of similar composition belonging to the upper part of the greenstone belt section (the Bilozerka Series) in the Middle Dnieper Domain remain unexplored. The adjacent “strip-like” Vysokopillya, Skhidno- Hannivska and Zhovta Richka structures are of particular interest; in these structures, metasediments and ferruginoussiliceous rocks overlie metabasites of the Mesoarchean greenstone belts. The Vysokopillya greenstone belt (GB), which is adjacent to the Likhmanivka syncline of the Kryvyi Rih structure, is a steep-bedding monocline. The northern part of the belt comprises a thick homogeneous meta-tholeiite sequence (the Sura Suite). The Chertomlyk Suite is located higher in the stratigraphic section and includes meta-andesites with subordinate rhyodacites and tholeiitic basalts. They form the southern part of this structure. Subvolcanic rhyolite-dacite bodies (the Solenivka Suite) occur as crosscutting intrusions and dykes. The middle and southern parts of the Vysokopillya GB consist of a heterogeneous mass of orthogneisses and paragneisses, which developed after sedimentary (graywackes, sub-graywackes and melawackes) and volcanic (tuff sandstones, lava breccias, meta-dacites and meta-andesites with a subordinate amount of meta-tholeiites) rocks were deposited. Graywackes host thin beds of quartz-magnetite quartzites and thick (up to 100 m) beds of quartzmagnetite- cummingtonite shales with garnet. We applied LА-ICP-MS for U-Pb dating of 102 detrital zircons from biotite-quartz meta-sandstones and determined their Hf isotope compositions. Among them, four crystals have 207Pb/206Pb age over 3400 (up to 3800) Ma. A single zircon crystal was dated at 2930 Ma. The remaining 97 crystals have ages in the range of 3000-3360 Ma, with distinct peaks at 3065 (15 grains), 3185 (21 grains), 3260 (16 grains), and 3320 Ma (22 grains). Hafnium isotope composition varies over a wide range. The oldest grain dated at 3800 Ma, has εHf = –0,8, whereas the next two younger grains have positive εHf values (+1,2 at 3645 Ma, and +2,2 at 3535 Ma). Crystals dated at ca. 3320 Ma demonstrate wide variations in εHf — from +1,8 to -6,1; those dated at ca. 3260 Ma — from +4,5 to –2,5, those dated at ca. 3185 Ma — from +3,3 to –4,3, and those dated at ca. 3065 Ma — from +6,2 to –3,9. According to the obtained data, metasedimentary rocks of the Vysokopillya GB started to accumulate in the Neoarchean. The same age was established for the metamorphosed sedimentary rocks of the Skhidno-Hannivska and Krasnoyarsk-Alferivka structures, as well as for the Bilozerka Series of the Bilozerka GB. Thus, sedimentary rocks in these structures were formed during the denudation of the Mesoarchaean craton. The source rocks were predominantly represented by the TTG of the Sura complex (3.1-2.96 Ga). For the first time, a significant number (38 grains) of Paleoarchean (3.3 Ga) detrital zircons were discovered in the Middle Dnieper Domain, which indicates the presence of Paleoarchean rocks in the denudation area. Data on Hf isotope systematics indicate the possible presence of Hadean (older than 4.0 Ga) material. |
| publisher |
Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/199105 |
| work_keys_str_mv |
AT artemenkogv lowerageboundaryoftheformationofmetaterrigenousrocksofthevysokopillyagreenstonestructuremiddlednieperregionoftheukrainianshield AT shumlyanskyylv lowerageboundaryoftheformationofmetaterrigenousrocksofthevysokopillyagreenstonestructuremiddlednieperregionoftheukrainianshield AT wildesa lowerageboundaryoftheformationofmetaterrigenousrocksofthevysokopillyagreenstonestructuremiddlednieperregionoftheukrainianshield AT artemenkogv nižnââvozrastnaâgranicaobrazovaniâmetaterrigennyhporodvysokopolʹskojzelenokamennojstrukturysrednepridneprovskijrajonukrainskogoŝita AT shumlyanskyylv nižnââvozrastnaâgranicaobrazovaniâmetaterrigennyhporodvysokopolʹskojzelenokamennojstrukturysrednepridneprovskijrajonukrainskogoŝita AT wildesa nižnââvozrastnaâgranicaobrazovaniâmetaterrigennyhporodvysokopolʹskojzelenokamennojstrukturysrednepridneprovskijrajonukrainskogoŝita AT artemenkogv nižnâvíkovamežautvorennâmetaterigennihporídvisokopílʹsʹkoízelenokamânoístrukturiserednʹopridníprovsʹkijrajonukraínsʹkogoŝita AT shumlyanskyylv nižnâvíkovamežautvorennâmetaterigennihporídvisokopílʹsʹkoízelenokamânoístrukturiserednʹopridníprovsʹkijrajonukraínsʹkogoŝita AT wildesa nižnâvíkovamežautvorennâmetaterigennihporídvisokopílʹsʹkoízelenokamânoístrukturiserednʹopridníprovsʹkijrajonukraínsʹkogoŝita |
| first_indexed |
2025-07-17T10:50:17Z |
| last_indexed |
2025-07-17T10:50:17Z |
| _version_ |
1837890974265638912 |
| spelling |
mcm-mathkpnueduua-article-1991052020-07-02T05:01:41Z LOWER AGE BOUNDARY OF THE FORMATION OF METATERRIGENOUS ROCKS OF THE VYSOKOPILLYA GREENSTONE STRUCTURE, MIDDLE!DNIEPER REGION OF THE UKRAINIAN SHIELD НИЖНЯЯ ВОЗРАСТНАЯ ГРАНИЦА ОБРАЗОВАНИЯ МЕТАТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД ВЫСОКОПОЛЬСКОЙ ЗЕЛЕНОКАМЕННОЙ СТРУКТУРЫ (СРЕДНЕПРИДНЕПРОВСКИЙ РАЙОН УКРАИНСКОГО ЩИТА) НИЖНЯ ВІКОВА МЕЖА УТВОРЕННЯ МЕТАТЕРИГЕННИХ ПОРІД ВИСОКОПІЛЬСЬКОЇ ЗЕЛЕНОКАМ’ЯНОЇ СТРУКТУРИ (СЕРЕДНЬОПРИДНІПРОВСЬКИЙ РАЙОН УКРАЇНСЬКОГО ЩИТА) Artemenko, G. V. Shumlyanskyy, L. V. Wilde, S. A. Высокопольская зеленокаменная структура Криворожско-Кременчугская структура Среднеприднепровский кратон палеоархейский фундамент метапесчаники детритовый циркон неоархей. УДК 550.4 (477) Високопільська зеленокам’яна структура Криворізько-Кременчуцька структура Середньо- придніпровський кратон палеоархейський фундамент метапісковики детритовий циркон неоархей 550.4 (477) Vysokopillya greenstone belt Kryvyi Rih — Kremenchuk structure the Middle Dnieper Domain the Paleoarchean basement metasandstones detrital zircon Neoarchean The stratigraphic relationships of meta-terrigenous rocks of the Kryvyi Rih Series belonging to the Kryvyi Rih-Kremenchuk structure with metasediments of similar composition belonging to the upper part of the greenstone belt section (the Bilozerka Series) in the Middle Dnieper Domain remain unexplored. The adjacent “strip-like” Vysokopillya, Skhidno- Hannivska and Zhovta Richka structures are of particular interest; in these structures, metasediments and ferruginoussiliceous rocks overlie metabasites of the Mesoarchean greenstone belts. The Vysokopillya greenstone belt (GB), which is adjacent to the Likhmanivka syncline of the Kryvyi Rih structure, is a steep-bedding monocline. The northern part of the belt comprises a thick homogeneous meta-tholeiite sequence (the Sura Suite). The Chertomlyk Suite is located higher in the stratigraphic section and includes meta-andesites with subordinate rhyodacites and tholeiitic basalts. They form the southern part of this structure. Subvolcanic rhyolite-dacite bodies (the Solenivka Suite) occur as crosscutting intrusions and dykes. The middle and southern parts of the Vysokopillya GB consist of a heterogeneous mass of orthogneisses and paragneisses, which developed after sedimentary (graywackes, sub-graywackes and melawackes) and volcanic (tuff sandstones, lava breccias, meta-dacites and meta-andesites with a subordinate amount of meta-tholeiites) rocks were deposited. Graywackes host thin beds of quartz-magnetite quartzites and thick (up to 100 m) beds of quartzmagnetite- cummingtonite shales with garnet. We applied LА-ICP-MS for U-Pb dating of 102 detrital zircons from biotite-quartz meta-sandstones and determined their Hf isotope compositions. Among them, four crystals have 207Pb/206Pb age over 3400 (up to 3800) Ma. A single zircon crystal was dated at 2930 Ma. The remaining 97 crystals have ages in the range of 3000-3360 Ma, with distinct peaks at 3065 (15 grains), 3185 (21 grains), 3260 (16 grains), and 3320 Ma (22 grains). Hafnium isotope composition varies over a wide range. The oldest grain dated at 3800 Ma, has εHf = –0,8, whereas the next two younger grains have positive εHf values (+1,2 at 3645 Ma, and +2,2 at 3535 Ma). Crystals dated at ca. 3320 Ma demonstrate wide variations in εHf — from +1,8 to -6,1; those dated at ca. 3260 Ma — from +4,5 to –2,5, those dated at ca. 3185 Ma — from +3,3 to –4,3, and those dated at ca. 3065 Ma — from +6,2 to –3,9. According to the obtained data, metasedimentary rocks of the Vysokopillya GB started to accumulate in the Neoarchean. The same age was established for the metamorphosed sedimentary rocks of the Skhidno-Hannivska and Krasnoyarsk-Alferivka structures, as well as for the Bilozerka Series of the Bilozerka GB. Thus, sedimentary rocks in these structures were formed during the denudation of the Mesoarchaean craton. The source rocks were predominantly represented by the TTG of the Sura complex (3.1-2.96 Ga). For the first time, a significant number (38 grains) of Paleoarchean (3.3 Ga) detrital zircons were discovered in the Middle Dnieper Domain, which indicates the presence of Paleoarchean rocks in the denudation area. Data on Hf isotope systematics indicate the possible presence of Hadean (older than 4.0 Ga) material. Стратиграфическое соотношение метатерригенных пород криворожской серии Криворожско-Кременчугской структуры с близкими по составу метаосадками верхней части разреза зеленокаменных структур (белозерской серии) Среднеприднепровского района остается не изученным. Особый интерес представляют причленяющиеся к ней “полосовидные” — Высокопольская, Восточно-Анновская и Желтореченская структуры, в которых наблюдается налегание метаосадков и железисто-кремнистых пород на метабазиты мезоархейских зеленокаменных структур. Высокопольская зеленокаменная структура (ЗС), сочленяющаяся с Лихмановской синклиналью Криворожской структуры, представляет собой моноклиналь с крутым залеганием пород. Северная часть структуры сложена мощной однородной толщей метатолеитов (сурская свита). Выше в стратиграфическом разрезе располагается чертомлыкская свита, представленная метаандезитами с подчиненными риодацитами и толеитовыми базальтами. Субвулканические тела риолит-дацитов (соленовская свита) наблюдаются в виде секущих тел и даек. Центральная и южная части Высокопольской ЗС сложены неоднородной толщей ортои парагнейсов, среди которых выделяются осадочные (граувакки, субграувакки и мелановакки) и вулканогенные (туфопесчаники, лавобрекчии, метадациты и метаандезиты с подчиненным количеством метатолеитов) образования. Среди граувакк присутствуют маломощные пачки силикатно-магнетитовых кварцитов и мощные (до 100 м) пласты кварц-магнетит-куммингтонитовых сланцев с гранатом. Нами методом LА-ICP-MS выполнено U-Pb датирование 102 кристаллов детритового циркона из биотит-кварцевых метапесчаников, а также определен изотопный состав гафния. Среди них 4 кристалла имеют 207Pb/206Pb возраст древнее 3400 (до 3800) млн лет. Единичный кристалл циркона имеет возраст около 2930 млн лет. Остальные 97 кристаллов имеют возраста в диапазоне 3000—3360 млн лет, с четкими пиками в 3065 (15 кристаллов), 3185 (21 кристалл), 3260 (16 кристаллов) и 3320 млн лет (22 кристалла). Изотопный состав гафния в цирконах широко варьирует. Наиболее древний кристалл циркона возрастом около 3800 млн лет имеет величину εHf = –0,8, тогда как следующие два по возрасту кристалла имеют положительные величины εH f (+1,2, возраст 3645 млн лет; +2,2, возраст 3535 млн лет). Кристаллы циркона возрастом около 3320 млн лет имеют широкий диапазон вариаций εHf — от +1,8 до –6,1; возрастом около 3260 млн лет — от +4,5 до –2,5, возрастом около 3185 млн лет — от +3,3 до –4,3 и возрастом около 3065 млн лет — от +6,2 до –3,9. Согласно полученным данным, толща метаосадочных пород Высокопольской ЗС начала формироваться в неоархее. Такой же возраст имеют метаморфизованные осадочные породы в Восточно-Анновской и Красноярско-Алферовской хвостоподобных структурах и в белозерской серии Белозерской ЗС. Таким образом, осадочные породы в этих структурах образовались при формировании пенеплена на мезоархейском кратоне. В области их сноса преобладали ТТГ сурского комплекса (3,1—2,96 млрд лет). Впервые в Среднеприднепровском районе обнаружено значительное количество (38 зерен) кластогенного циркона палеоархейского (3,3 млрд лет) возраста, что указывает на присутствие в области сноса палеоархейских пород. Данные об изотопном составе гафния указывают на возможное присутствие хадейского материала (древнее 4,0 млрд лет). 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). Institute of Geological Sciences, NAS of Ukraine 2020-06-16 Article Article application/pdf http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/199105 10.30836/igs.1025-6814.2020.2.199105 Geologìčnij žurnal (Geological Journal); No. 2 (2020); 5-17 Геологический журнал; № 2 (2020); 5-17 Геологічний журнал; № 2 (2020); 5-17 2522-4107 1025-6814 rus http://geojournal.igs-nas.org.ua/article/view/199105/pdf_188 Авторське право (c) 2021 G. V. Artemenko, L. V. Shumlyanskyy, S. A. Wilde |