научная статья по теме МЕСТОРОЖДЕНИЯ МАРГАНЦА. СООБЩЕНИЕ 2. ГЛАВНЕЙШИЕ ЭПОХИ И ФАЗЫ НАКОПЛЕНИЯ МАРГАНЦА В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ Геология

Текст научной статьи на тему «МЕСТОРОЖДЕНИЯ МАРГАНЦА. СООБЩЕНИЕ 2. ГЛАВНЕЙШИЕ ЭПОХИ И ФАЗЫ НАКОПЛЕНИЯ МАРГАНЦА В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ»

ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2011, № 6, с. 612-634

УДК 550.323

МЕСТОРОЖДЕНИЯ МАРГАНЦА. СООБЩЕНИЕ 2. ГЛАВНЕЙШИЕ ЭПОХИ И ФАЗЫ НАКОПЛЕНИЯ МАРГАНЦА В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ

© 2011 г. В. Н. Кулешов

Геологический институт РАН 119017Москва, Пыжевский пер., 7;

E-mail: vnkuleshov@mail.ru Поступила в редакцию 21.04.2010 г.

Накопление марганецсодержащих пород в истории развития литосферы Земли началось не позднее конца среднего архея. Образование первичных марганцевых осадков в это время происходило в мелководных бассейнах седиментации при активном участии органического вещества. Концентрации марганца в первичных осадках, за редким исключением, не достигали промышленных; образование собственно марганцевых руд связано с более поздними процессами преобразования исходных пород — процессами диагенеза, катагенеза, метаморфизма и гипергенеза. Типы бассейнов мар-ганцеворудной седиментации и характер процессов образования марганцевых осадков при формировании осадочной оболочки Земли существенно менялись и находились в тесной связи с общей историей развития палеоконтинентов. Выделены основные периоды, эпохи и фазы марганцевого рудогенеза. На ранних этапах формирования литосферы (архей-протерозой) марганцена-копление происходило в бассейнах, располагавшихся преимущественно в областях, входящих в состав центральной части Западной и западной части Восточной Гондван, а также в западной части палеоконтинента Ур. Бассейны марганцеворудной седиментации характеризовались железисто-кремнистой, углеродисто-глинистой и углеродисто-карбонатно-глинистой специализацией. Ран-не-среднепалеозойская эпоха накопления марганценосных осадков характеризовалась наличием ряда мелких бассейнов седиментации, в которых были активно проявлены процессы вулканической и гидротермальной деятельности, а с конца позднего палеозоя, с образованием материка Пан-гея вплоть до его распада, накопление марганца тесно связано с процессами диагенеза при активном участии окисленного органического вещества.

Образование марганцевых пород и руд происходило на протяжении практически всей геологической истории формирования верхней оболочки Земли. Марганецсодержащие и марганцевые породы в составе литосферы известны начиная с ар-хея; они характерны для отложений протерозоя, присутствуют на многих геолого-стратиграфических уровнях фанерозоя; широко распространены (преимущественно в рассеянном виде) и в осадках современных водоемов (океаны, моря, озера). Однако накопление марганцевых пород, достигавших промышленных концентраций, т.е образование месторождений, в породах литосферы происходило эпизодически. При этом для ряда регионов Земли в истории их геологического развития периоды марганценакопления не всегда были синхронными. Например, для территорий стран СНГ [Варенцов, Рахманов, 1974] и Китая [Mineral Deposits of China, 1995] марганцеворуд-ные эпохи разновозрастны и характеризуются своими особенностями, присущими характеру осадконакопления соответствующих бассейнов седиментации.

При выделении эпох и периодов накопления марганца мы основывались на масштабах этого

процесса, проявленного, прежде всего, в ресурсах этого металла, заключенного в породах того или иного возраста. Попытки выделения таких эпох проводились неоднократно [Roy, 1981; Glasby, 1988; Laznicka, 1992; Varentsov, 1996]. Однако новые геологические данные позволяют более детально осветить некоторые аспекты марганцевого рудогенеза и его масштабов в геологической истории формирования пород земной коры.

При рассмотрении тех или иных периодов, эпох и их этапов мы принимаем, что рудовмеща-ющими являются преимущественно осадочные и вулканогенно(гидротермально)-осадочные породы, накопившиеся в осадочно-породных бассейнах [Кулешов, 2001]. Эти бассейны характеризовались разными режимами седиментации, присутствием разных рудовмещающих фаций и формаций, разной длительностью накопления марганецсодержащих пород.

При этом учитывалось, что образование марганцевых пород и руд происходило на разных стадиях седименто- и литогенеза пород бассейнов седиментации. Например, постраннедиагентиче-ское (метасоматоз, образование конкреций) омарганцевание исходных осадков может проис-

ходить в осадочно-породном бассейне на разных стадиях геологической жизни осадка-породы и быть существенно "оторвано" во времени от момента формирования вмещающих (или исходных) пород. Такие марганцевые породы и руды формально по возрасту мы относим к вмещаю -щим их отложениям.

Собственно вулканические и связанные с ними гидротермальные марганцевые руды, а также мар-ганецсодержащие коры выветривания по этим породам в силу их незначительного распространения и ничтожных ресурсов мы не рассматриваем.

Отдельную группу представляют гипергенные месторождения марганца, образованные в корах выветривания по материнским породам разного состава и возраста. Естественно, накопление марганца в такого типа месторождениях мы будем относить к геологическому времени формирования исходных (материнских) марганецсодержащих пород и руд, а не к периоду образования коры выветривания по ним.

Обобщение имеющихся литературных данных и собственных наблюдений автора позволяет в общем виде охарактеризовать основные периоды накопления марганца в истории формирования литосферы Земли и их связь с существовавшими древними (основными, наиболее крупными) па-леоконтинентами (рис. 1).

ГЛАВНЕЙШИЕ ПЕРИОДЫ И ЭПОХИ НАКОПЛЕНИЯ МАРГАНЦА В ИСТОРИИ ЗЕМЛИ

Основываясь на приуроченности марганецсо-держащих и марганцевых пород и руд к тем или иным стратиграфическим уровням верхней оболочки Земли, и следуя общепринятому в научной литературе принципу классификации, можно выделить три крупные временные интервала — ме-таллогенические (марганцеворудные) периоды накопления марганца в осадочных и вулканогенно-осадочных породах (в том числе и их метамор-физованных разностях): архейский, протерозойский и фанерозойский. В геологической терминологии эти периоды могут соответствовать эрам и эо-нам. Выделенные периоды в целом соответствуют наиболее значимым этапам развития Земли и неравнозначны как в отношении их длительности, так и в отношении накопившегося количества металла в пределах материков и палео(супер)конти-нентов, т.е. их металлогенической значимости. Степень геологической изученности пород метал-логенических периодов также разная.

По масштабам марганценосности (резервы и запасы марганца) в пределах периодов выделяются эпохи и этапы (формирование гигантских и крупных месторождений, иногда серии средних и мелких). Термин "металлогеническая эпоха" ав-

тором настоящего сообщения в целом используется в понимании последователей металлогени-ческой школы ВСЕГЕИ [Билибин, 1955; Семе-ненко, 1962; Твалчрелидзе, 1970; Билибина и др., 1978 и др.], хотя в некоторых случаях для марганцевого рудогенеза нами выделены эпохи, занимающие более продолжительный временной интервал. Например, выделены металлогенические эпохи, охватывающие ранний и средний протерозой, нижний и средний палеозой и др. Это выделение обусловлено количеством (запасы и резервы) заключенного в породах и рудах марганца соответствующего возраста и историей геологического развития бассейнов марганцеворудной седиментации в пределах палео(супер)континен-тов (см. рис. 1).

Архейский металлогенический период

В целом этот период в промышленном отношении на марганец является перспективным. Однако, несмотря на то, что породы архейского возраста занимают около 10% суши, месторождений со значительными запасами марганца, не принимая в расчет месторождение Морро до Мина (Бразилия), до сих пор пока не обнаружены.

Реликты континентальной коры раннеархей-ского возраста (3.5—4.0 млрд лет) известны в ряде регионов Земли — в юго-западной Гренландии, на юге и востоке Канадского щита, на Китайско-Корейском кристаллическом массиве, в западной Австралии и др. Породы этого возраста характеризуются специфическим составом и принадлежат к тоналит-трондьемит-гранодиоритовой ассоциации, для которой характерно преобладание в их составе натрия над калием. Кроме этого, в раннеархейских комплексах часто присутствуют базальтоиды и железистые кварциты.

В среднем архее (3.5—3.0 млрд лет) широким распространением пользуются гранит-зеленока-менные области (Южная Африка, Западная Австралия, Украина и др.), а в позднем архее (3.0— 2.5 млрд лет) их количество резко возрастает (Ка-надско-Гренландский и Балтийский щиты, Приазовский блок Украинского щита, значительные площади Сибирского, Китайско-Корейского и Индостанского кратонов, эократоны фундаментов Южно-Американской, Африканской, Западно-Австралийской платформ и др.).

В позднем архее кроме широко распространенных гранит-зеленокаменных областей появляются гранулит-гнейсовые пояса, которые продолжают развиваться и в протерозое (Лимпопо в юго-восточной Африке, Западный гнейсовый пояс Австралии, Беломорский пояс Балтийского щита).

Первые проявления марганцевых и марганец-содержащих пород известны уже в раннем архее.

Важнейшие фазы накопления

марганцевых пород и руд и события массовых вымираний

О

V £>9 »

Т I I г

2 3 4 5 Запасы и ресурсы Мп, млрд т

й и к с й о з

о р

е н а

е

й и к с й о з

о р

е т

о р

с

/

т

1

о в о о

о

5

6

Рис. 1. Распределение запасов и ресурсов марганца в породах разного возраста литосферы Земли. 1 — запасы; 2 — ресурсы; 3 — марганецсодержащие породы архея; 4 — важнейшие металлогенические фазы накопления марганцевых пород и руд (1 — раннепротерозойская, 2 — среднепротерозойская, 3 — позднепротерозойская, 4 — ранне-среднепалеозойская, 5 — позднепалеозойская, 6 — мезозойская, 7 — позднемезозойско-раннекайнозойская); 5 — важнейшие биотические события фанерозоя, по [Алексеев, 1989, 1998].

Они присутствуют в метаморфических комплексах многих раннедокембрийских кристаллических щитов и отдельных блоков: Гренландии — породы комплекса Исуа с возрастом 3800 млн лет; Австралии — породы блоков Илгарн и Пилбара с возрастом 3000—3700 млн лет; Индии — породы группы железных руд с возрастом 3200—2950 млн лет и породы группы Читрадурга супергруппы Дхарвар с возрастом более 2600 млн лет; Бразилии — породы серии Р

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком