Геологическое строение Мадагаскарского щита

30.08.2018
Геологическое строение и история развития Мадагаскара имеют много общих черт со строением и развитием южной и восточной частей Африканского континента. Консолидация фундамента острова началась во время раннеархейского орогенеза 3500-3000 млн лет назад, что соответствует трансваальскому циклу тектонической и магматической активности на континенте. Для следующей стадии, соответствующей родезийскому орогеническому циклу развития континента, на Мадагаскаре имеется серия надежных определений абсолютного возраста по циркону из гнейсов (2700-2750 млн лет), по граниту Антожиль (2550 ± 125 млн лет, Rb-Sr метод) и по граниту Вохимена (2160 ± 20 млн лет, тот же метод). Все последующие процессы, по мнению А.А. Беуса и В.В. Герасимовского, проходили вдоль зон активизации в уже консолидированном фундаменте.

Первая стадия тектонической и гидротермальной активизации, когда образовалось несколько полиметаллических и золоторудных месторождений, фиксируется по галенитам, возраст которых от 1750 до 2100 млн лет. Вторая стадия зафиксирована по цирконам из гнейсов и гранитов и по валовым пробам ортогнейсов и гранитов (Rb-Sr метод) из разных частей Мадагаскара. Это период 1300-1600 млн лет с хорошо проявленными процессами мигматизации и гранитного магматизма. Следующая стадия (900-1200 млн лет) ознаменовалась образованием крупных гранитных массивов, чарнокитов и, возможно, некоторых редкоземельных пегматитов. Она соответствует Гренвильскому орогенезу. На четвертой стадии (650-850 млн лет) происходила интенсивная перекристаллизация вдоль зон разломов, формировались граниты, чарнокиты, мигматиты и гранитные пегматиты уран-редкоземельной специализации. Эта стадия соответствует Катангской фазе на Африканском континенте.

Пятая стадия тектономагматической активизации фундамента Мадагаскара отвечает панафриканской стадии, характерной для всего континента. Она происходила 450-580 млн лет назад и была приурочена к серии крупных глубинных разломов, пересекающих весь остров. Гранитизация, палингенное плавление пород, формирование жильных гранитов и редкометалльных пегматитов, ряда рудных месторождений происходили именно в эту стадию.

В северной части Мадагаскара, на п-ове Ампасиндзава, встречаются массивы редкометалльных альбитизированных гранитов мелового возраста. Они приурочены к самой молодой зоне активизации СЗ простирания, прослеживающейся от залива Антонжиль в направлении о-ва Нусибе.

Большинство составов гранитных пород Мадагаскара располагается в поле монцонита-роговообманкового гранита диаграммы AQS А. Штрекайзена. Несколько точек попадают в поля гранодиорита, кварцевого монцонита, кварцевого монцодиорита. Минеральный состав многих пород не соответствует эвтектоидному соотношению, что может свидетельствовать о неполной гранитизации средних и основных метаморфических и магматических пород.

Главная масса интересующих нас уран-редкоземельных пегматитов расположена вдоль западной границы осевой зоны активизации, примерно в 200 км к ЗЮЗ от г. Антананариву. Это часть пегматитоносного района Анцирабе—Бетафо, представленная двумя пегматитовыми полями — Вававато (северное поле) и Бетафо (южное поле). В каждом из полей насчитываются десятки пегматитовых тел достаточно крупных размеров: до 300 м в длину при 20-50 м мощности.

Вмещающими породами для пегматитов района Анцирабе—Бетафо являются метаморфические породы архейской системы Графит: амфиболовые и биотитовые парагнейсы, кристаллические сланцы, кварциты и мраморы. Система Графит занимает среднее положение в колонке пород, имеющих возраст более 2500 млн лет: ниже нее располагается система Андройен, выходы которой находятся в южной части Мадагаскара, а выше — система Вохиборн, слагающая несколько крупных полос субмеридионального направления во всех частях острова. Некоторые авторы считают, что и к северу от рассматриваемого района (синформа Андриамена) вмещающими породами для пегматитов могут быть пироксеновые гранулиты, амфиболовые сланцы и амфиболиты системы Андройен с возрастом более 3 млрд лет, и только частично — биотит-амфиболовые гнейсы, кварциты и другие породы системы Графит, имеющей возраст порядка 2,7 млрд лет. В.В. Жданов полагает, что все гранитные пегматиты Мадагаскара формировались в стадию панафриканской активизации и приурочены к двум субмеридиональным зонам: 1) Царатанана-Сахатани к западу и северо-западу от г. Антананариву и 2) Малакиалина к юго-западу от столицы.

Геологическая обстановка в районе Анцирабе—Бетафо обусловлена, по А.А. Беусу и В. В. Герасимовскому, приуроченностью к участку изгиба осевой зоны активизации. Южнее названного района зона имеет меридиональную ориентацию, а севернее — северо-западную. Наиболее богатые редкоземельными минералами пегматиты поля Бетафо — это крупные (до 300 м в длину и 100 м видимой мощности) хорошо дифференцированные тела, значительную долю которых составляет кварцевое ядро (в жиле Амбатофотси 190x50 м, обычно до 100х20 м). Ядро окружено промежуточной калишпатовой блоковой зоной, содержащей крупные кристаллы биотита и бетафита или других танталониобатов. Далее идет зона графического калишпат-кварцевого пегматита, тоже содержащая биотит, а краевая зона — это мелкозернистый биотит-калишпат-кварцевый агрегат. Характерно низкое содержание плагиоклаза, слагающего, как правило, только пертитовые вростки в калишпате.

В поле Вававато преобладают менее крупные пегматитовые тела, содержащие мусковит вместо биотита. Это тоже полнодифференцированные жилы с кварцевым ядром и блоковой зоной, к которой приурочены выделения ампангабеита (тантало-ниобат Y, Er, U, Ca и Th, ныне дискредитированный и отнесенный к фергусониту), алланита, монацита и ксенотима. Ho бетафита здесь нет. Зато присутствуют берилл и ганит, которые редки в поле Бетафо.

Севернее поля Вававато находится уже упоминавшаяся синформа Андриамена, в пределах которой известно 19 пегматитовых полей с сотнями жил различной специализации. Это и редкометалльные пегматиты с промышленными содержаниями берилла и колумбит-танталита (в частности, месторождение Берере), и редкометалльно-мусковитовые пегматиты с достаточно высокими концентрациями рудоразборного берилла, и недифференцированные жилы с акцессорной редкоземельной минерализацией (фергусонит, монацит, ксенотим, реже эвксенит). В пределах ряда полей наблюдается латеральная зональность, определяемая положением пегматитовых жил по отношению к материнским гранит-мигматитам. Среди мигматитов встречаются недифференцированные безрудные пегматитовые тела, по их периферии — слабо дифференцированные жилы с редкоземельной минерализацией, а на удалении — дифференцированные жилы редкометалльно-мусковитовой специализации.

В ряде пегматитовых полей других частей Мадагаскара, имеющих редкометалльную специализацию, в составе жил отмечаются акцессорные монацит и алланит, а сфен и циркон содержат примеси редкоземельных элементов. Te же минералы и в составе гранитоидов, которые принято считать материнскими для пегматитов. Ho это не изменяет принадлежности пегматитов к редкометалльной формации.

В южной части Мадагаскара, в ассоциации с хорошо известными флогопитовыми месторождениями, находятся месторождения урано-торианита, но они не имеют отношения к пегматитам. Это продукты взаимодействия богатых калием гидротермальных растворов с пироксенитами системы Андройен. Определения абсолютного возраста флогопита и урано-торианита дают цифры в интервале 490-640 млн лет, что увязывается частично с Катангской, но в основном с панафриканской стадиями активизации.

Таким образом, редкоземельные пегматиты достаточно широко проявлены на Африканском континенте. В основном это согласные метаморфогенные жилы уран-редкоземельного ряда полевошпатовой формации, известные в архейских комплексах пород, западной части Касаи-Ангольского щита, в Бушменском щите, в северных кратонах Центрально-Африканского блока и на нескольких участках Родезийско-Трансваальского и Сомали-Мозамбикского блоков Нигеро-Мозамбикского щита. Однако в других провинциях континента имеются и представители редкометалльно-редкоземельной формации: месторождения пояса Кенхардт-Гордония в Бушменском щите, многочисленные пегматитовые поля в Мозамбике и на Мадагаскаре. Возраст этих пегматитов, как правило, отвечает эпохе панафриканской орогении, хотя на территории Бушменского щита получены цифры, соответствующие среднепротерозойской эпохе деформаций и магматизма.

Рассматривая тектоническое развитие восточной части Африки, В.Г. Казьмин показал, что в эпоху от 800 до 500 млн лет назад здесь существовала активная окраина материка, происходило сначала столкновение микроконтинентов типа Африканского Рога и Мадагаскара с главной частью материка, а после рубежа 600 млн лет — столкновение двух крупных частей Гондваны — уже вдоль восточного края Африканского Рога. Предполагается формирование в это время зоны субдукции, наклоненной к западу, ремобилизация древнего основания и интрузивная деятельность, соответствующие по времени панафриканскому орогенезу.