PETROCHEMICAL FEATURES AND MELT INCLUSIONS IN MINERALS OF MATEKIVSKYI COMPLEX ANDESITES IN THE LISARNIA QUARRY (VYHORLAT-HUTYNSKE VOLCANIC RIDGE, UKRAINIAN CARPATHIANS)
Keywords:
plagioclase, orthopyroxene, clinopyroxene, siderite, fluid inclusions, melt, andesites, Vyhorlat-Hutynske volcanic ridge, Ukrainian Carpathians.Abstract
We studied volcanites of the Vyhorlat-Hutynske ridge (Ukrainian Carpathians) in quarries located in the interfluve of Uzh and Latorytsia, especially in terms of their petrochemical characteristics and the presence of melt inclusions in minerals. Our attention was attracted by the effusive rocks of the Matekivskyi complex, exposed in the Lisnarnia quarry. Neogenic volcanic rocks of Transcarpathia are the part of the calc-alkali volcanic belt of the Inner Carpathians (the time of formation – from 13.8 to 9.1 million years ago). These rocks are widespread in the south-western part of Transcarpathia, where they now stand out in the form of three geomorphological structures: Solotvynska basin, Berehivske hill country and Vyhorlat-Hutynske volcanic ridge. This ridge is parallel to the Carpathian folded structure and is adjacent to it; it is formed from a number of large stratovolcanoes, which actually “merged” with each other. Lisarnia quarry is located in the southwestern part of the stratovolcano Syniak (about 10 km north of the city of Mukachevo). The stratovolcano is composed of three volcanic complexes – Matekivskyi, Syniatskyi and Obavskyi. The rocks of Lisarnia quarry belong to the Matekivskyi complex and are the products of the earliest eruptions of the volcanoes Syniak and Boryliv Dil. Four lava flows of dark gray andesites are exposed, between which there are layers of agglomerate breccia. Andesites contain porphyry phenocrysts of plagioclase, ortho- and clinopyroxene, titanomagnetite, siderite, and glomeroporphyric growths of these minerals crystals. The variations in the chemical composition of plagioclases and pyroxenes are determined. In particular, the content of anorthite component in plagioclases from the phenocrysts varies from 70–85 % in the rocks of the first lava flow to 82–93 % in the rocks of the fourth. Pyroxene phenocrysts are represented by hypersthene, ferrosilite, pigeonite and augite. Plagioclases from the groundmass have more acid composition than that in the phenocrysts: the content of the anorthite component varies from 45–65 % (the first lava flow) to 60–71 % (the fourth one). Among the pyroxenes of groundmass, hypersthene, pigeonite and augite have been defined. Melt inclusions have been identified in the phennocrysts of plagioclase and orthopyroxene. In plagioclases inclusions are crystalline, have an acidic composition, contain quartz and common potash feldspar, whereas in the orthopyroxenes inclusions are non-crystallized, compose of volcanic glass, sometimes with clinopyroxene or titanomagnetite. We discovered the inclusions of carbonaceous melt in the minerals, and atypical syngenetic inclusions of siderite in the rocks, which indicates the possible involvement of alkaline magmas in the formation of volcanoes in the area. Further research is needed to finalize this issue. On the basis of the performed research complex, a conclusion was made on the possible mixing of rhyolite and dacite magmas with high-temperature basaltic and alkaline magmas during the formation of the Vyhorlat-Hutynske ridge effusive strata.
References
Гончарук А. Ф. Эндогенное оруденение андезито-базальтовой формации Закарпатья / А. Ф. Гончарук. – Киев : Наук. думка, 1982. – 168 с.
Данилович Л. Г. Геолого-петрографічна характеристика вулканічного комплексу хребта Оаш (Закарпаття) / Л. Г. Данилович. – К. : Вид-во АН УРСР, 1963. – 94 с.
Данилович Л. Г. Кислый вулканизм Карпат / Л. Г. Данилович. – Киев : Наук. думка, 1976. – 146 с.
Золотухін В. В. Геолого-петрографічні дослідження Чорної гори та прилеглих районів Закарпаття / В. В. Золотухін. – К. : Вид-во АН УРСР, 1960. – 174 с.
Короновский Н. В. Геология и история формирования стратовулканов Синяк / Н. В. Короновский, Н. А. Солодкова // Тр. Лаборатории палеовулканологии. – Алма-Ата, 1964. – Вып. 3. – С. 115–135.
Костюк В. П. Геолого-петрографічний нарис магматизму Карпат / В. П. Костюк. – К. : Вид-во АН УРСР, 1961. – 157 с.
Лазаренко Э. А. Металлогения Закарпатья / Э. А. Лазаренко, М. К. Гнилко, В. Н. Зайцева. – Львов : Изд-во Львов. ун-та, 1968. – 173 с.
Ляшкевич З. Деякі мінералого-петрохімічні дані про генезис кайнозойських магм Карпатського регіону / З. Ляшкевич // Мінерал. зб. – 2011. – № 61, вип. 2. – С. 44–51.
Ляшкевич З. М. Клинопироксены мезозойских вулканитов Украинских Карпат как индикатор геодинамической обстановки магматизма / З. М. Ляшкевич, А. С. Варичев, В. Н. Ткач // Минерал. журн. – 1995. – Т. 17, № 5. – С. 40–45.
Малеев Е. Ф. Неогеновый вулканизм Закарпатья / Е. Ф. Малеев. – М. : Наука, 1964. – 250 с.
Мерлич Б. В. Особенности неогенового магматизма глубинных разломов Закарпатья / Б. В. Мерлич, С. М. Спитковская // Геол. сб. Львов. геол. об-ва. – 1965. – № 9. – С. 55–68.
Мерлич Б. В. Глубинные разломы, неогеновый магматизм и оруденение Закарпатья / Б. В. Мерлич, С. М. Спитковская. – Львов : Вища школа, 1974. – 176 с.
Минералогия Закарпатья / Е. К. Лазаренко, Э. А. Лазаренко, Э. К. Барышников, О. А. Малыгина. – Львов : Изд-во Львов. ун-та, 1963. – 614 с.
Мінерали Українських Карпат. Процеси мінералоутворення / [О. Матковський, П. Білоніжка, Д. Возняк та ін.]. – Львів : ЛНУ імені Івана Франка, 2014. – 584 с.
Мінерали Українських Карпат. Силікати / [О. Матковський, В. Квасниця, І. Наумко та ін.]. – Львів : ЛНУ імені Івана Франка, 2011. – 520 с.
Наумко І. Сучасний стан вивченості флюїдного режиму періоду формування oрогенних магматичних формацій Закарпаття (за включеннями розплавів у мінералах) / І. Наумко, Т. Бринський, Л. Скакун // Десяті наукові читання імені академіка Євгена Лазаренка : матеріали. – Львів : ЛНУ імені Івана Франка, 2016. – С. 70–72.
Петрография неогеновых вулканических и гипабиссальных пород Советских Карпат / [В. С. Соболев, В. П. Костюк, А. П. Бобриевич и др.]. – Киев : Изд-во АН УССР, 1955. – 248 с.
Приходько М. Геологічна будова Закарпатського прогину : Звіт по темі “Кореляція неогенових відкладів Закарпатського прогину України та Східнословацької западини Словаччини”. – Берегове, 2004. – 173 с.
Расточинская Н. С. Объяснительная записка к геологической карте масштаба 1:200 000 листа М-34-ХХІХ / Н. С. Расточинская, Е. Ф. Малеев, Л. В. Соколова. – М., 1962. – 87 с.
Cоболев В. С. Петрография неогеновых вулканических пород Ужгород-Хустского хребта / В. С. Соболев, Н. С. Вартанова, О. Н. Горбачевская // Тр. Львов. геол. об-ва. Сер. петрогр. – 1947. – Вып. 1. – 58 с.
Тектоно-магматическая эволюция Карпат / [З. М. Ляшкевич, А. П. Медведев, Ю. З. Крупский и др.]. – Киев : Наук. думка, 1995. – 132 с.
Frezzotti M.-L. Silicate-melt inclusions in magmatic rocks: applications to petrology / M.-L. Frezzotti // Lithos. – 2001. – Vol. 55. – Р. 273–299.
K-Ar dating of Neogene calc-alcaline volcanic rocks from Transcarpathian Ukraine / Z. Pecskaj, І. Seghedi, Н. Downes [et al.] // Geologica Carpathica. – 2000. – Vol. 51, N 2. – Р. 83–89.
Lee J. Glass inclusions in Mariana arc phenocrysts : A new perspective on magmatic evolution in a typical intra-oceanic arc / J. Lee, R. J. Stern // J. Geol. – 1998. – Vol. 106. – P. 19–33.
Neogene-Quaternary volcanic forms in the Carpathian-Pannonian region: a review / J. Lexa, I. Seghedi, K. Németh [et al.]. // Cent. Eur. J. Geosci. – 2010. – Vol. 2, Is. 3. – P. 207–270.
