U-Pb ВІК ТА Lu-Hf ІЗОТОПНА СИСТЕМАТИКА ЦИРКОНУ З МЕТАВУЛКАНІТІВ ГУЛЯЙПIЛЬСЬКОГО БЛОКУ, ПРИАЗОВСЬКИЙ ДОМЕН УКРАЇНСЬОГО ЩИТА: СВІДЧЕННЯ ПРО ПАЛЕОАРХЕЙ-ГАДЕЙСЬКУ КОРУ

The Azov Domain occurs as a part of a larger Mesoarchean (3.2-3.0 Ga) craton, fragments of which are preserved in the eastern part of the Ukrainian Shield and as a block of the Kursk Magnetic Anomaly (KMA). In the Neoarchean-Palaeoproterozoic time, it was fragmented into several tectonic blocks: Vovcha, Remivka, Huliaipole, Bilotserkivka, and Saltych. The northern part of the Huliaipole Block is composed of tonalite-trondhjemite-granodiorite (TTG) rock association, that hosts the Kosivtsevo greenstone structure. It is composed of metamorphosed rocks of the jaspilite-komatiite-tholeiite association (the Kosivtsevo unit), which corresponds to the Sura Suite of the Konka Series of the Middle Dnieper Domain. The Neoarchean-Paleoproterozoic formations are represented by volcano-sedimentary rocks of the Huliaipole Suite and granitoids of the Dobropillya and Anadol complexes. Granitoids of the Dobropillya complex host numerous pyroxenite, gneiss, and plagioclase granite xenoliths. The U-Pb zircon age of granitoids of the Dobropillya Complex is 2040 Ma and inherited zircon has an age up to 3400 Ma. Small intrusions of two-feldspar granites of the Anadol Complex are widespread in the Ternuvate structure. Their U-Pb monazite age is 2190 Ma. In the central part of the Huliaipole Block, the NW-striking Huliaipole syncline (3.5 × 9 km) occurs. This structure is composed of volcano-sedimentary rocks of the Huliaipole Suite, which unconformably overlie Archean TTG. Felsic and intermediate metavolcanics are confined mainly to ferruginous quartzites of the middle Subsuites. To a limited extent, meta-andesites and felsic metavolcanics are also found in the lower and upper Huliaipole Subsuites. Zircons from meta-andesites and felsic metavolcanics of the Huliaipole Suite are very heterogeneous, indicating their crustal derivation. The U-Pb age of zircon populations from metadacite of the Huliaipole Suite was determined using the LA-ICP-MS method at 3085-2850 and 3700-3360 Ma. In addition, the age of the two crystals exceeded 3800 Ma. According to geological and geochronological data, the Huliaipole Block, 30 × 50 km in size, is composed of rocks and relicts of the Hadean, Archean, and Palaeoproterozoic eons. The oldest nucleoid of the Azov Domain.
Приазовський район є частиною мезоархейського (3,2—3,0 млрд років) кратону, фрагменти якого збереглися в східній частині «Українського Щита» і на блоці Курської магнітної аномалії. У неоархеї-палеопротерозої він був фрагментований на кілька тектонічних блоків — Вовчанський, Ремівський, Гуляйпільський, Білоцерківський і Салтичанський. Північна частина Гуляйпільського блоку складена тоналіт-тронд’єміт-гранодіоритовою асоціацією порід (ТТГ), серед яких знаходиться Косивцівська зеленокам’яна структура. Вона складена метаморфізованими породами джеспіліт-коматиїт-толеїтової асоціації (косивцівська товща), яку співставляють з сурською світою конкської серії Середньопридніпровського району. Неоархей-палеопротерозойські утворення представлені осадово-вулканогенними породами гуляйпільської світи і гранітоїдами добропільського і анадольського комплексів. Гранітоїди добропільського комплексу містять велику кількість ксенолітів піроксенітів, гнейсів і плагіогранітоїдів. U-Pb ізотопний вік за цирконом гранітоїдів добропільського комплексу —2040 млн років. Ксеногенний циркон має вік до 3400 млн років. Невеликі інтрузії двопольовошпатових гранітів поширені у Тернуватській структурі. U-Pb вік двопольовошпатових гранітів за монацитом — 2190 млн років. У центральній частині Гуляйпільського блоку розташована Гуляйпільська брахісинкліналь (3,5×9 км), яка витягнута в ПнЗ напрямку. Ця структура складена осадово-вулканогенними породами гуляйпільської світи, які залягають з неузгодженням на мезоархейських ТТГ. Метавулканіти кислого і середнього складу приурочені, в основному, до залізистих кварцитів середньогуляйпільської підсвіти. В обмеженій кількості вони також зустрічаються в нижньогуляйпольській і верхньогуляйпільській підсвітах. Циркон з метаандезитів і кислих метавулканітів гуляйпільської світи дуже гетерогенний, що вказує на його коровий генезис. Методом LА-ICPMS визначено U-Pb вік популяцій циркону з метадацітов гуляйпільської світи — 3085—2850 і 3700—3360 млн років. Крім того, виявлено два кристала циркону віком понад 3800 млн років. Згідно з геологічними і геохронологічними даними, Гуляйпільський блок, який має розміри 30 × 50 км, складений породами і їх реліктами гадейського, архейського і палеопротерозойського еонів. Найдавнішим фундаментом Приазовського мегаблоку є, ймовірно, породи нуклеоїдної структури, яка формувалася від 3,97 до 3,3 млрд років. Унікальною особливістю цієї структури є те, що вона ніколи не зазнавала метаморфізму гранулітової фації. Це дозволяє розглядати Гуляйпільський блок як приклад континентальної кори, яка сформувалася у плюмовому геодинамічному режимі. У мезоархеї (3,2—3,0 млрд років) вона стала частиною Середньопридніпровсько-Приазовсько-Курського граніт-зеленокам’яного терейну. Вулканіти кислого і середнього складу гуляйпільської світи могли утворитися при плавленні порід сіалічної кори, що включала породи гадейського та архейського віку, в результаті андерплейтінга базитових розплавів при формуванні неоархей-палеопротерозойських рифтогенних структур.