Лекция 10

Вопрос 19. Архейские кратоны. Эпикратонные впадины

Изучение докембрийских комплексов и их металлогении, в особенности − архейских и раннепротерозойских − существенно отличается от исследования более молодых образований и в связи со спецификой формирования, геодинамических условий накопления, и в связи с их метаморфизмом, как правило, более высоких степеней преобразования первичного вещества. В целях металлогенического анализа в докембрии выделяются архейские кратоны с возрастом 3,8−2,6 млрд. лет, эпикратонные впадины (3,2−2,1 млрд. лет), протерозойские мобильные пояса (2,6−1,6 млрд. лет) и области протоактивизации (2,1−0,9 млрд. лет).

Архейские кратоны известны на всех материках, где эти структуры, называемые также сводово-глыбовыми поднятиями, содержат архейские месторождения редкометальных пегматитов, золота, никеля, меди, железа, цинка и свинца. Эти крупные изометричные структуры разбиты на блоки разломами, образующими рифтовые зоны. Металлогению рифтовых зон и горячих точек мы кратко рассмотрели в предыдущей лекции. Здесь мы рассматриваем общие черты докембрийских областей. В строении архейских кратонов выделяется два типа вещественно-структурных комплексов: гранито-гнейсо­вый фундамент с метаморфогенными месторождениями и гранитоидно-зе­ле­но­ка­менные области, которые, в свою очередь, подразде­ляются на платформенные области, формировавшиеся в режиме медленного растяжения, и архейские зеленокаменные пояса − глубокие троги рифтогенной природы (последние рассмотрены ниже).

Метаморфогенные месторождения фундамента представлены следую­щими видами полезных ископаемых (фиг. 10-1).

Кроме метаморфогенных месторождений высоких фаций метаорфизма (от глаукофановой до эклогитовой, см. фиг. 10-1) в фундаменте архейских кратонов развиты пегматитовые месторождения мусковита и редких земель.

Эпикратонные впадины — обширные отрицательные структуры раннего протерозоя с большими мощностями терригенных пород − продуктов размыва обрамлявших впадины архейско-раннепротерозойских поднятий (аркозовых песчаников, граувакков). В качестве характерных примеров эпикратонных впадин В.И.Старостин приводит впадины Витватерсранд в ЮАР и Удокан в Забайкалье. Как было показано в предыдущей лекции, обе эти структуры А.Митчелл и М.Гарсон относят к авлакогенам.

Впадина Витватерсранд имеет в длину 900 км при ширине 300 км, располагается в пределах архейского кратона (Каапвальский). Её выполняют серии континентальных и прибрежных осадков, образовавшихся в интервале 2,8-2,2 млрд. лет, содержащих вулканиты бимодального состава. Главной продуктивной формацией, содержащей Au и U в конгломератах, является субаэральная серия Витватерсранд. Осадочные породы подстилаются гранито-гнейсовыми куполами с возрастом гранитов 2,8-2,4 млрд. лет.

Впадина Удокан расположена в западной части Алданского щита. Выполняют её песчаники, аргиллиты, алевролиты, доломиты и известняки общей мощностью 6-10 км. Рудные тела медистых песчаников мощностью до 300 м формировались в дельтовых отложениях осадочным путем с последующими изменениями при диагенезе и катагенезе.

Вопрос 20. Архейские и протерозойские подвижные (зеленокаменные) пояса представляют собой древние рифтогенные структуры со специфической металлогенией.

Архейские (архейско-протерозойские) пояса несколько отличаются от протерозойских меньшим набором геологических формаций, представленных, главным образом, осадочно-вулканогенными бимодальными комплексами. В архейских зеленокаменных поясах развиты месторождения 3-х типов: 1) осадочно-гидротермальные колчеданные Cu-Zn с Pb, Au и Cd, 2) магматические ликвационные Cu-Ni в ультрабазит-базитовых расслоенных комплексах, 3) гидротермальные золоторудные в вулканогенно-осадочных и терригенных толщах. Типичным зеленокаменным поясом является пояс Абитиби в юго-восточной части Канадского щита (фиг. 10-2). Пояс Абитиби, как и другие субширотные зеленокаменные пояса Канадского щита, имеющие трогообразное строение, выполнен вулканогенно-осадочными отложениями позднего архея. В низах архея залегают вулканогенные породы − эффузивы и вулканокластические породы основного и ультраосновного состава (65%), андезитового (125%) и кислого (10%) состава. Кислые вулканиты образуют реликты вулканических построек центрального типа, с которыми ассоциируется колчеданное оруденение. Выше вулканитов залегает толща граувакков, глинистых сланцев и конгломератов с прослоями эффузивов и туфов трахитового состава. Общая мощность вулканогенно-осадочных толщ более 17 км. Наиболее крупным является месторождение Кидд-Крик, разведанные запасы руды которого составляют 81 млн. т., при средних содержаниях Cu 2,66%, Zn 9,66%, Pb 0,4% и Ag 79,6г/т.

Протерозойские мобильные пояса, как и архейские, являются рифтогенными структурами, но в них развит широкий спектр геологических формаций: субмаринные базальтоидные, субаэральные кремнекислые вулканогенные, осадочные граувакковая, карбонатная и черносланцевая (последняя отсутствует в архейских поясах). Соответственно, в протерозойских поясах развит иной набор рудных месторождений, представленных: 1) колчеданно-полиметаллическими, 2) железистых кварцитов, 3) золоторудными, 4) урановыми.

Колчеданные месторождения можно рассмотреть на примере крупнейших месторождений Австралии: Броккен-Хилл и Маунт-Айза, расположенных в рифтовых зонах, соответственно, юго-восточной (Броккен-Хилл) и северо-восточной (Маунь-Айза) окраин Австралийского щита. Оба месторождения протерозойского возраста принадлежат к колчеданно-полиметалли­чес­кой рудной формации с высокими содержаниями в рудах Pb, Zn и Ag.

Месторождение Броккен-Хилл залегает в комплексе метаморфи­зованных осадочных, вулканогенно-осадочных и вулканогенных пород преимущественно кислого и среднего состава. Степень метаморфизма меняется от зеленосланцевой до гранулитовой. Сланцы, гнейсы, кварциты и амфиболиты прорваны интрузиями ультрабазитов, долеритов и крупными массивами гранитоидов. Рудные тела, как и вмещающие породы, интенсивно деформированы, смяты в складки. Средние содержания в руде металлов составляют Pb 11,1%, Zn 11,9%, Ag 200г/т.

Рудное поле Маунт-Айза включает более 10 крупных месторождений Pb-Zn колчеданных руд. Рудовмещающая толща представлена сланцами (глинистыми, кремнистыми, доломитовыми и углистыми), среди которых расположены Zn-Pb и Cu-колчеданные рудные тела пластовой и неправильно-линзовидной формы. Средние содержания металлов составляют: Pb и Zn около 7%, Cu − 3%. Характерно раздельное залегание Pb-Zn и Cu руд. Последние залегают только среди кремнисто-доломитовых отложений.

Примером развития оруденения типа железистых кварцитов может служить Криворожский бассейн, вмещающий одно из крупнейших месторождений этого типа. Бассейн представляет собой линейный мобильный пояс, деформированный чешуйчато-сдвиговыми продольными нарушениями. Железистые кварциты образовались осадочным и осадочно-гидротермальным способом и были затем метаморфизованы.

Урановое оруденение типа несогласия известно в ЮАР, Канаде и других местах, но этот тип месторождений был открыт в Австралии, в протерозойском подвижном поясе Пайн-Крик. Здесь на позднеархейском фундаменте, слодженном гнейсами, мигматитами и гранитами, залегают нижнепротерозойские вулканогенные, терригенные и карбонатные отложения. Они метаморфизованы в условиях зеленосланцевой − амфиболитовой фаций и прорваны телами липаритового и долеритового состава. Урановая минерализация приурочена к горизонтам несогласий в протерозойских отложениях.

Области и процессы протоактивизации докембрия. Установлено, что процессы рифтообразования, магматизма и тектогенеза в области горячих точек и других деструктивных явлений консолидированных областей докембрия проявлялись в них неоднократно. На каждой платформе происходило несколько эпох тектоно-магматической активизации. Например, на Балтийском щите насчитывается четыре таких эпохи: 2,6-2,5; 1,8-1,6; 1,4-1,3 и 1,0-0,9 млрд. лет. В.И.Казанским выделяется 3 типа областей протоактивизации, отличающихся различными проявлениями процессов тектоники и магматизма: 1) Тектоно-плутонический, 2) Тектоно-вулкано-плутонический и 3) Тектоно-метасоматический.

1. Тектоно-плутонический тип характеризуется широким развитием щелочных ультраосновных комплексов с месторождениями Cr, Ti, V, Pt (Великая дайка Зимбабве, Бушвельд в ЮАР, Стиллуотер в США).

2. Тектоно-вулкано-плутонический тип отличается излияниями и внедрениями мантийных и внутрикоровых магм и формированием месторождений Sn, Li, Au в связи с гранитоидами и месторождений Cu-Ni в ультраосновных породах (Печенга − Имандра − Варгузская шовная зона и др.).

3. Тектоно-метасоматический тип характеризуется образованием палингенных гранитов, пегматитов и щелочных метасоматитов в зонах глубинных разломов с месторождениями Be, Ta, Nb и U (Алданский щит).

Разнообразие рудной минерализации древних платформ и щитов иллюстрирует Сибирская платформа (фиг. 10-3).

Дата добавления: 2014-01-13