Метаморфизованные вулканогенные формации крайней северо-западной части Украинского щита

Крайняя северо-западная часть Украинского щита характеризуется сложным строением и весьма пестрым петрографическим составом, отражающим сложную историю формирования этого региона. Однако восстановление этой истории связано с большими трудностями по причине плохой обнаженности этого района Украинского Полесья, сплошь покрытого чехлом четвертичных отложений. Густой лесной покров и заболоченность значительной части территории еще больше осложняют ее изучение.

Во всем этом районе ни одна долина из имеющихся небольших рек не врезается в кристаллическое ложе. Сравнительно редкие и скудные выходы пород, как правило, не представляют исследователю достаточного материала для установления структурных особенностей и возрастных взаимоотношений. Поэтому для изучения рассматриваемой территории особое значение имеют методы тщательных минералогопетрографических исследований. Важное значение имеет также применение различных методик определения абсолютного возраста.

Несомненно и то, что всестороннее освещение геологического строения докембрийского фундамента описываемого района нельзя осуществить без параллельно и согласованно ведущихся исследований геохимическими, геофизическими и аэрофотометодами. Последние только организуются, а пока мы можем базироваться лишь на результатах минералого-петрографических исследований и общего геологического анализа.

Из имеющегося сравнительно небольшого количества работ по району особо следует отметить петрографические исследования Л.Г. Ткачука, И.А. Личака и минералогические исследования львовских минералогов (О.И. Матковский, Г.М. Гнатив и др.) под руководством Е.К. Лазаренко.

В пределах крайней северо-западной части Украинского щита развиты породы осницкого магматического комплекса, в трактовке геолого-структурного положения которого имеются различные мнения: одни исследователи прямо или косвенно связывают формирование его с геосинклинальными этапами развития, другие относят его к платформенным образованиям.

При рассмотрении состава осницкого комплекса прежде всего обращает на себя внимание чрезвычайно широкое развитие реликтов эффузивных толщ основного, кислого и частично среднего состава, измененных часто до неузнаваемости процессами плутонометаморфизма и гранитизации. Наиболее легко распознаются основные эффузивы диабазового характера со свойственными им офитовыми структурами. В диабазах, так же как и в продуктах последующего их преобразования (например, метадиоритах), наблюдаются шаровые формы отдельности, изредка — миндалекаменные структуры.

Под влиянием интрузии осницких гранитов диабазы в большинстве своем были в какой-то степени гранитизированы, изменены, а возможно, частично и переплавлены в метадиориты, амфиболовое метагаббро, в различные гнейсы — амфиболовые, биотит-амфиболовые, вплоть до биотитовых.

Граниты, как это бесспорно доказано работами Л.Г. Ткачука, также изменяются, и нередко очень сильно в результате ассимиляции материала основных пород. Однако в отличие от прежних представлений мы считаем, что магмой осницких гранитов ассимилировались не интрузивные образования типа габбро, а основные эффузивы диабазового состава. Предшествующими исследователями все диабазовые и габбро-диабазовые породы района единодушно относились к самым молодым дайковым образованиям. Только Е.К. Лазаренко и другими львовскими геологами высказывалось мнение о возможности экструзий основной магмы в начальные этапы магматизма осницкого комплекса.

Собранные нами материалы вынуждают резко ограничить роль диабазов в дайковых проявлениях и сосредоточить главное внимание на наличии многочисленных реликтов диабазовых пород на обширных площадях развития осницкого комплекса. Они являются неопровержимым свидетельством очень широкого, если не сплошного, первоначального распространения диабазов в данном районе, видимо, с покровной или пластовой формой залегания. Увеличение в осницких гранитах количества темноцветных минералов, появление наряду с биотитом роговой обманки, уменьшение содержания кварца в каждом обнажении сопровождаются присутствием в породе ксенолитов диабазовых пород, в той или иной степени метаморфизованных, растворенных или переплавленных. Сами же вмещающие гранитоидные породы становятся весьма изменчивыми по составу, образуя полную гамму переходов от гранитов к гранодиоритам, кварцевым диоритам и реже — кварцевым монцонитам.

Столь явные петрографические признаки, по которым достаточно четко отличаются эти гибридные породы еще в полевых условиях, позволили нам закартировать в первом приближении (насколько это возможно в условиях плохой обнаженности района) площади их преимущественного развития. При этом обнаружилось, что гибридные гранитоидные породы с заключенными в них ксенолитами основных эффузивов вытягиваются в виде более или менее мощных полос в северо-восточном до субширотного направлении. При совместном рассмотрении их с тесно чередующимися полосами клесовит-гранитных порол улавливаются даже очертания крупных складчатых структур восток-северо-восточного простирания (рис. 1).

Второй не менее важной особенностью осницкого комплекса является то, что в составе его почти наравне с серией гибридных гранитоидов — основных эффузивов — присутствует серия клесовит-гранитных пород. Клесовитами польские геологи (Ст. Малковский) назвали своеобразные тонкозернистые породы аплитовидного — до кварцитовидного облика, о происхождении которых высказываются самые противоположные суждения. Одни петрографы рассматривают их как гранитизированные песчаники, другие, следуя взглядам Л.Г. Ткачука, относят клесовиты к аплитоидным гранитам. В последнее время Н.П. Семененко было высказано предположение, что клесовиты могут представлять собой метаморфизованные кварцевые порфиры типа пород лептитовой формации. Проведенные исследования по изучению генезиса и состава клесовитов заставляют нас принять и развивать последнее положение. Клесовиты так же, как и разнообразные клесовитоподобные породы, представляют собой глубокометаморфизованные эффузивы кислого и среднего состава, обнаруживающие большое сходство со шведскими лептитами.

Очень трудно для столь интенсивно метаморфизованных пород, какими являются клесовиты, восстанавливать первоначальный их облик и состав. При этом прежде всего нужно обратить внимание на часто присущие клесовитам порфировые структуры. Как известно, при метаморфизме зачастую сохраняются порфировые вкрапленники исходных пород. Для клесовитов очень характерно широкое развитие альбитовых (№ 4—12), значительно реже — кварцевых вкрапленников. Подобный состав вкрапленников мог сохраняться как реликтовый при метаморфизме эффузивов из серии пород кератофирового, кварц-кератофирового — до кварц-порфирового состава. Подтверждением этому служат находки пород, хотя и редкие, очень близких по своему составу кератофирам, кварцевым кератофирам (карьер Коплище), в других случаях встречаются реликты неизмененных кварцевых порфиров, как среди высыпок в обнажениях южнее ст. Клесово, с. Осницк и других местах, так и в отдельных участках пород клесовитового облика (с. Ясногорка и ее окрестности). Интересен факт частого присутствия в клесовитах пирофиллита (впервые отмеченного Г.М. Коровниченко), как известно, образующегося нередко при метаморфизме эффузивных пород.

Весьма специфичны условия залегания клесовитов, заключающиеся почти всегда в более или менее тонком послойном чередовании с гранитами, часто наподобие слоеного пирога. В карьере Большой Пугач (окр. Клесово) и других хорошо виден более древний характер клесовитов, залегающих в большинстве своем в виде пластовых ксенолитов, нередко довольно тонких и поэтому в поперечном срезе вытягивающихся в виде узких лент длиной до 10—15 м и более. Если часть такого ленточного ксенолита будет обнажена в отдельных глыбовых выходах (преобладающих в данном районе), то мы, безусловно, получим ложное представление о жильной форме залегания породы, которая к тому же еще весьма похожа на аплитоидный гранит. То же может, видимо, происходить и с некоторыми диабазовыми «жилами» и «дайками», которые в действительности являются пластовыми ксенолитами.

Следует особо остановиться еще на одном интересном типе пород, встреченном нами вместе с клесовитами в карьере Заверечье. Внешне — это яркая розово-красная тонкозернистая порода, похожая на аплитоидный гранит. Однако уже первое микроскопическое знакомство позволяет говорить о принадлежности породы к силлиманит-андалузитовому гранулиту с четко выраженной гранулитовой структурой. По реликтовым структурам и минералам можно уверенно утверждать, что гранулит Заверечья образовался по мусковит-кварцевой сланцеватой породе. В шлифе можно видеть непосредственное минералогическое проявление реакции распада мусковита с образованием силлиманита и калиевого полевого шпата

Метаморфизованные вулканогенные формации крайней северо-западной части Украинского щита

Эти исходные мусковит-кварцевые сланцы могли иметь в свою очередь сложное происхождение и принадлежность слюдисто-кварцевой фации того генетического типа метасоматических образований, которые возникают при процессах поствулканического пневматолито-гидротермального метаморфизма и известны в литературе под названием вторичных кварцитов. Почти полный набор фаций, характерных для формации вторичных кварцитов (андалузитовая, серицитовая, каолинитовая, пирофиллитовая), фиксируется для кварцит-сланцевой толщи, именуемой сущанской свитой и развитой несколько восточнее рассматриваемого района, в бассейне рек Уборть — Перга.

В этой толще сохраняются реликты неизмененных кварцевых порфиров и имеются также продукты метаморфизма основных и других пород, среди которых отдельные весьма близки к продуктам, образующимся при процессах пропилитизации. Эта интересная вулканогенная (возможно, осадочно-вулканогенная) толща изучена еще очень слабо, и поэтому в вопросах ее возрастного и геологического положения очень много неясного: то ли она синхронна с овручской серией, с осницким комплексом, то ли является наиболее молодым образованием (согласно определениям абсолютного возраста пород восточной части зоны — 1100—1200 млн. лет).

Пространственное расположение и локализация кварцит-сланцевой толщи в узкой зоне, линейно вытянутой на многие десятки километров вдоль контакта с овручской осадочно-эффузивной серией, дает повод для предположения о приуроченности ее к разлому, явно глубинному. Данный разлом мог служить подводящим каналом мощных, неоднократно проявлявшихся излияний основного и кислого состава.

Основываясь на изложенном, приходим к заключению о существовании в пределах крайней северо-западной части Украинского щита обширной, наиболее молодой, геосинклинальной области. Здесь среди пород осницкого комплекса сохраняются реликты пород тесно переслаивающихся между собой основных, средних и кислых эффузивов, как отражение области распространения прежней диабаз-кварц-кератофировой формации.

Существование последней свидетельствует об активной вулканической деятельности в геосинклинальных условиях. В дальнейшем в связи со складкообразованием и интрузиями гранитной магмы породы этой диабаз-кварц-кератофировой формации были глубоко метаморфизованы и преобразованы в наблюдаемые теперь породы диоритового и лептитового характера, которые по своеобразию присущих им особенностей и условиям образования следует выделить в особые метагаббро-диоритовую и лептитовую формации.

Л.Г. Ткачук еще в 1954 г. отмечал, что парагенетические минеральные ассоциации пород осницкого комплекса отображают образование их в условиях амфиболитовой фации. Им же неоднократно справедливо обращалось внимание на очень характерное для осницкого комплекса развитие процессов гранитизации (мигматизации) основных пород материалом кислой магмы и гибридизации (контаминации) кислой магмы материалом более ранних основных пород. Эти процессы контаминации доказывались

на настоящем совещании Е.К. Лазаренко в его докладе по особенностям отдельных минералов из пород Западной Волыни.

В рассматриваемом районе проявлены всевозможные сложнейшие и разнообразнейшие процессы, объединяемые терминами ультраметаморфизм и плутоно-метаморфизм. Наблюдаемые здесь продукты метаморфизма свидетельствуют о формировании их в условиях высоких температур, вплоть до явлений частичного или полного плавления пород. Эти явления преобладающим развитием пользуются в восточной части района (см. рис. 1). Здесь же заметное развитие получают процессы гнейсо- и мигматитообразования. Сплошное площадное развитие гнейсо-мигматитовые толщи получают южнее данного района (р. Случь) и к восток-северо-востоку, в направлении к г. Олевск — с. Хочин. Прежде они относились к более древним образованиям кировоградско-житомирского комплекса. Однако общность структур северо-восточного до субширотного простирания, полученные одинаковые значения абсолютного возраста (1500—1440 млн. лет), идентичность некоторых особенностей минералогического состава позволяют ставить вопрос о принадлежности к осницкому комплексу всех этих широко развитых в пределах северо-западной части щита гнейсо-мигматитовых толщ.

Прекрасную возможность для суждения о температурном режиме (по-видимому, верхней его границе) при образовании лептитовых (клесовитовых) пород района представляет встреченный среди них силлиманит-андалузитовый гранулит. Совместное нахождение в породе силлиманита и андалузита позволяет в соответствии с фазовой диаграммой В.С. Соболева говорить о высоких температурах (700—850°) и довольно высоких давлениях (5000—8000 атм) при ее образовании (рис. 2).

В целом встречаемые парагенетические ассоциации минералов в породах осницкого комплекса свидетельствуют о присутствии на крайнем северо-западе Украинского щита продуктов плутонометаморфизма всех трех подгрупп, выделяемых Н.П. Семененко для гнейсовой ступени метаморфизма (пироксен-гнейсовой, амфибол-гнейсовой, двуслюдяной гнейсовой). Редко встречаются породы более низкой роговиковой ступени метаморфизма, как, например, геллефлинты, являющиеся продуктами ороговикования кислых и средних эффузивов.

Что касается возраста осницкого комплекса, то пока еще не известны какие-либо природные объекты, которые представили бы возможность непосредственного наблюдения взаимоотношений осницких гранитоидных и иных пород с другими комплексами (коростенским, кировоградско-житомирским, овручской серией и т. д.). Проведенное в последнее время Ф.И. Котловской определение абсолютного возраста калий-аргоновым методом (по амфиболам и биотитам) целиком подтверждают правильность выделения Л.Г. Ткачуком самостоятельного осницкого комплекса и отнесения его к образованиям более молодым, чем породы кировоградско-житомирского комплекса. Колебания значений цифр абсолютного возраста от 1740 до 1400—1300 млн. лет свидетельствуют о довольно длительной истории развития этой подвижной геосинклинальной области. Накапливаемый материал в недалеком будущем должен позволить подойти к разграничению различных стадий и фаз сложного процесса ее становления.

Полученные цифры абсолютного возраста во многом перекликаются с рядом известных определений для коростенского интрузивного комплекса. Подобное совпадение вряд ли может являться следствием простой случайности или погрешностей в определениях. Если эти данные найдут свое подтверждение при дальнейших исследованиях, можно будет вполне уверенно говорить об определенной синхронности этих образований во времени, но резком отличии их в геолого-структурном отношении: коростенский комплекс формировался в платформенных условиях, осницкий — в подвижной зоне, проходившей геосинклинальную стадию развития.