Общие предпосылки формирования и сохранности россыпей в пределах древних платформ

12.08.2019

Древние платформы (кратоны), занимающие более половины площади современной суши (56%). представляют собой крупнейшие полиминеральные россыпные мегапровинции, заключающие основные запасы и ресурсы россыпных месторождений золота, алмазов, редких металлов, драгоценных камней, а также целый ряд уникальных россыпных месторождений олова, платины и других видов минерального сырья (рис. 3.1). Особая позиция древних платформ в региональной россыпной минерагении определяется особенностями их тектоно-магматического, седиментационного и геоморфологического развития. Этими особенностями обусловлены:

- присутствие и часто пространственное совмещение разнотипной и разновозрастной россыпеобразующей минерализации, становление которой отвечало доплатформенному, протоплатформенному и собственно платформенному этапам развития платформ;

- крайне неравномерный, но в целом весьма глубокий денудационный срез питающих россыпеобразующих коренных источников;

- чередование этапов континентального развития и формирования крупных осадочных бассейнов и, как следствие, возможность сохранности россыпей широкого возрастного диапазона, в том числе древних, промежуточных коллекторов и собственно россыпей ископаемых россыпных формаций, включая метаморфизованные.

Древние платформы можно рассматривать как естественные модели, в которых запечатлены глобальные закономерности россыпеобразования в истории Земли. Помимо общего высокого ресурсного россыпного потенциала, именно древние платформы характеризуются развитием россыпей, которые представляют собой высококомплексные месторождения.

Размещение и минеральный спектр и обстановки формирования россыпей контролируются главными структурными элементами древних платформ. В пределах щитов, где обнажаются кристаллические породы складчатого основания кратонов и магматогенные формации этапов тектоно-магматической активизации, большинство россыпей всех минеральных видов представлены преимущественно россыпями ближнего сноса. В области развития плитного чехла размещение россыпей контролируется границами разновозрастных седиментационных бассейнов, а внутри них - такими плитными структурами, как склоны синеклиз и антиклиз, валами, флексурами и зонами пологих дислокаций. В формировании россыпей важнейшее место занимают разновозрастные промежуточные осадочные коллекторы, а большинство россыпей представлено россыпями умеренного и дальнего переноса, представителями которых являются россыпи алмазов, тяжелых минералов, мелкого и тонкого золота. В размещении россыпеобразующей минерализации платформенного этапа (кимберлитов, карбонатитов, агпаитовых нефелиновых сиенитов, щелочных гранитов) и связанных с ними алмазоносных, редкометалльных, олово-редкометалльных россыпей важнейшую роль играют узлы пересечения глубинных разломов, часто ортогональной системы, и т.н. "горячие точки".

Большинство древних платформ представляют собой высокие денудационные равнины с отметками 500-800 м, плато и плоскогорья с отметками 800-1200 м (последние в основном в пределах щитов), обособленные горные массивы с отметками более 1500 м (на участках фанерозойской тектоно-магматической активизации) либо вторично-расчлененные денудационно-аккумулятивные равнины (200-400 м), развитые преимущественно в области впадин и депрессий. На платформах с развитием траппового магматизма (Восточно-Сибирская, платформы Гондванского ряда) значительные площади занимают вторично расчлененные вулканические плато, а на платформах, затронутых позднекайнозойским рифтогенезом (Восточно-Африканский рифт), - системы рифтогенных долин, обрамленных возрожденными горами, отметки которых превышают 2000-3000 и более метров. В пределах щитов отчетливо прослеживается унаследованный характер современных морфоструктур по отношению к древнейшим структурным элементам складчатого основания. На примере кратона Конго можно видеть, что нижнеархейские гранито-гнейсовые купола выражены в рельефе в виде купольных морфоструктур, в то время как разделяющие их зоны развития зеленокаменных пород образуют дугообразные депрессии, которые наследовались позднепалеозойскими долинами, в том числе выполненными пермо-карбоновыми флювиогляциальными образованиями, а затем долинами Африканской поверхности выравнивания и современными.

Вообще, как подчеркивал Н.А. Флоренсов, древние платформы представляют собой области, где современный рельеф находится в сложных пространственно-временных соотношениях с древним ископаемым рельефом, как захороненным, так и "вторично экспонированным". При этом возраст "современного" рельефа, т.е. рельефа, отвечающего геоморфологическому этапу, в понимании И.П. Герасимова и Ю.А. Мещерякова, в кратонных областях может колебаться в значительных возрастных пределах - от мезозоя до конца плейстоцена.

На древних платформах в ископаемом и экспонированном состоянии сохранились фрагменты нескольких поверхностей выравнивания. На платформах Южного полушария древнейшей из них является образующая верхний ярус рельефа Гондванская "поверхность предельной планации" с отметками 1300-1600 м, возникшая еще до распада суперконтинента и датируемая концом триаса-юрой. В Африке ее превышения над более молодой, Африканской поверхностью выравнивания, датируемой мелом и занимающей громадные пространства материка в центральной и особенно южной частях континента, составляют 40-100 м. Абсолютная высота Африканской поверхности составляет 800-1200 м, но местами она поднята до 1500-1600 м. Прослеживаются также более низкие уровни планации: миоцен-плиоценовый педиплен - "постафрика-Г и четвертичный -"постафрика-II".

До четырех гипсометрических уровней (с отметками 1000-1500, 800-1000, 600-700 и 300-500 м) выделяется в пределах Восточно-Сибирской платформы, однако большинство исследователей рассматривают эти уровни как составные части единой деформированной позднейшими движениями поверхности выравнивания мезо-кайнозойского возраста.

На платформах Лавразии, вовлеченных в опускание в мезо-кайнозое, а затем подвергшихся воздействию четвертичных покровных оледенений, древние (преимущественно палеозойские, а также юрская) поверхности выравнивания, фиксированные корами выветривания, сохранились только в погребенном состоянии. Возраст же "вторично экспонированного" пенеплена Украинского щита (УКЩ) датируется мезозоем юра(?)-мел.

Важной особенностью тектоно-магматической и геоморфологической эволюции древних платформ является также очевидная временная сопряженность эпох выравнивания и корообразования с эпохами щелочного и щелочно-ультраосновного, в том числе кимберлитового магматизма. Н.И. Зинчук и др. приводят цифры, показывающие, что только в рамках мезо-кайнозоя самые мощные вспышки магматизма - в лейасе, позднем мелу и миоцене - совпадали во времени с эпохами формирования региональных поверхностей выравнивания: юрской ("гондвана”), меловой ("африканская" и "суламериканская”) и неогеновой. На приподнятые и стабильные области кратонов в эти эпохи приходилось, соответственно, около 60, 46 и 36% общей площади магматизма. Авторы высказывают точку зрения, что "глубокий консерватизм, гомогенность (неконтрастность) и пассивность", свойственные областям стабилизации, как раз и обеспечивают сохранность необходимого давления в поднимающейся магме до момента ее выброса на поверхность, т.е. создают условия для взрывного диатремового магматизма.

Большинство долинных (дренажных) систем кратонов имеют весьма древнее заложение. Некоторые из них уходят своими корнями в палеозой, что особенно отчетливо прослеживается в пределах выступов складчатого основания, как, например, в южной части кратона Конго и южнее, где кайнозойские долины наследуют древние депрессии, выполненные тиллитами формации Лугулу, имеющими пермо-карбоновый возраст, Характерно, что в существующей долинной сети Южной Африки и Южной Америки удается проследить черты дренажных палеосистем, существовавших здесь еще до раскола Гондваны, т.е. доюрской. На платформах с мощным платформенным чехлом, таких как Восточно-Европейская (ВЕП), фрагменты древних долинных систем приурочены к перерывам в осадконакоплении, общее число которых в пределах ВЕГ) только в верхнем рифее-палеозое приближается к 70(!). Крупнейшие долинные системы реконструируются здесь в среднем девоне, раннем карбоне (бобринское и тульское время), среднем карбоне (башкирское и московское время), перми, а в мезо-кайнозое - в ранней юре, мелу, эоцене, миоцене, плиоцене. Все они служили путями транзита обломочного материала, в том числе и тяжелых минералов, обеспечивая многократное переотложение последних при формировании комплексных россыпей в береговой зоне терригенных бассейнов.

Следует также упомянуть роль покровных оледенений в формировании и перестройках долинной сети кратонных областей, что особенно хорошо показано для Северо-Американской платформы на примере бассейна р. Маккензи, доледниковая дренажная система которого (Пра-Маккензи-Белл Ривер), ориентированная на восток в близком к субширотному направлению, осуществляла вынос материала, в котором присутствуют спутники алмаза, через Гудзонов залив в море Лабрадор.

Первичная россыпеобразующая минерализация древних платформ по времени формирования подразделяется на доплат форменную (архей-средний протерозой) и платформенную (рифей-фанерозой). Наиболее типичными представителями первой из них являются: россыпеобразующая минерализация, связанная с пегматитами древних гранитов; золоторудная - в связи с породами зеленокаменных поясов (измененными ультрамафитами, метабазитами и итабиритами); комплексная (циркон, рутил, силлиманит, ставролит, кианит и др.) минерализация - в связи с породами гранулитовой фации метаморфизма. В составе второй важнейшее место занимает минерализация этапов позднепротерозойской и фанерозойской тектоно-магматической активизации кратонов. Она представлена в основном породами щелочно-ультраосновного ряда - редкометальными (Nb, REE, Zr, Ti, Fe, Sc) карбонатитами и агпаитовыми нефелиновыми сиенитами и алмазоносными кимберлитами, а также породами трапповой формации (как одного из источников ильменитовой и титаномагнетитовой россыпной минерализации). Выделяется несколько глобальных периодов тектоно-магматической активизации древних платформ и, соответственно, проявления россыпеобразующего оруденения, пики которых приходятся на рифей, рубеж ордовика и силура, средний кембрий, средний-поздний девон, триас-нижнюю юру, поздний мел и миоцен, что в сочетании со стабильно высоким положением территорий определяет весьма неравномерный срез этих коренных источников.

Мегаэпохи и эпохи россыпеобразования


Выделяя несколько эпох и мегаэпох россыпеобразования в пределах кратонов, следует отметить, что россыпной потенциал древних и более молодых эпох несоразмерен, причем именно на кратонах древнейшие эпохи россыпеобразования отличаются реальной промышленной металлоносностью, вплоть до образования месторождений-гигантов.

Уже с доплатформенным и протоплатформенным этапами развития кратонов связано формирование древнейших "вторичных" россыпеобразующих формаций первично-осадочного происхождения, в том числе золотоносных и алмазоносных конгломератов, которые могут выступать также в качестве самостоятельных метаморфизованных россыпных месторождений. А.А. Константиновский подчеркивает, что древнейшие первично-осадочные олигомиктовые формации входят даже в состав пород зеленокаменных поясов кратонов Пилабара (Западная Австралия), Каапвааль (Ю. Африка), Карнатака (Индостан) и датируются археем. В составе названных олигомиктовых формаций зеленокаменных поясов присутствуют образования молласоидной формации с первично осадочными золотоносными конгломератами, такими как месторождение Маунт-Роберт в Каапвальском (3.4 млрд. лет) и несколько более молодое месторождение Эльдорадо-Банкет в Родезийском кратоне, которые фиксируют древнейшую мегаэпоху россыпеобразования, относящуюся к дократонному этапу развития.

Более широким развитием пользуется россыпная минерализация протоплатформенного этапа, точнее его раннеплатформенной стадии (моложе 2.7-2.5 млрд. лет). Ярчайшим и во многом уникальным представителем ее является золоторудный район Витватерсранд, первичная кластогенная минерализация которого образовалась в несколько этапов и приурочена к разделенным региональными перерывами образованиям группы Доминион, надгруппы Витватерсранд и группы Вентерсдорп. По поводу природы этого, столь уникального месторождения, не имеющего аналогов в мире как по своим масштабам, так и по условиям формирования и сохранности, существуют различные, часто альтернативные, гипотезы, в том числе полностью отвергающие первично-осадочное происхождение рудной минерализации. Оставляя в стороне этот дискуссионный вопрос, все же считаем нужным отметить, что петрографические особенности вмещающих пород, обладающих всеми чертами олигомиктовых осадочных формации, так же, как и условия их залегания в пределах веерных флювиальных конусов, открывающихся во внутриконтинентальный осадочный бассейн, морфология золота и особенности его распределения, присутствие зерен кластогенных алмазов в верхней части разреза, уранинита, монацита и иридосмина, возраст которого определяется в пределах 3-3.26 млрд. лет (данные K.Malich et al.) - все это не позволяет полностью отказаться от гипотезы первично осадочного (россыпного) происхождения месторождения, обоснованной исследователями, имевшими возможность многолетнего наиболее скрупулезного его изучения.

К палеороссыпям ранней стадии протоплатформенного этапа относятся также урано-золотоносные конгломераты месторождения Жакобина в Бразилии, золотоносные конгломераты бассейна Opaпy в Суринаме (Ю. Америка) и пояса Энандой Ранкин на западном берегу Гудзонова залива (Канада), а также урано-золотоносные с алмазами конгломераты района Наллагайн на западе Австралии. По данным сотрудников ЦНИГРИ, в пределах ВЕП раннепротерозойская эпоха россыпеобразования отмечена базальными конгломератами потенциально золотоносной стойленской свиты (2.6-2.5 млрд. лет) в пределах КМА, базальными конгломератами палеодепрессий и приустьевых частей палеодолин в составе скелеватовской свиты Криворожско-Кременчугского района УКЩ (участок "Южное Замыкание"), золотоносными конгломератами сумийского и ятулийского комплексов Карелии. Несколько моложе (2.3-2.2 млрд. лет) возраст золотоносных (с магнетитом, монацитом и уранинитом) конгломератов в составе формации Каарестунтури в Лапландии. Средний протерозой ознаменован также формированием целого ряда алмазоносных россыпей (конгломератов) формаций Тарква в Западной Африке, Рорайма и Минас Жакобина в Южной Америке.

В начале платформенного мегаэтапа развития кратонов (поздний протерозой) произошло формирование верхнерифейских алмазоносных конгломератов в ряде районов Индостанской платформы (площадь Канддапах и др.) и вендских алмазоносных палеороссыпей формаций Диамантина, Гранд-Могол и Чапада-Диамантина на Бразильской платформе, характеризующихся весьма высокосортными алмазами, а также кембрийских золотоносных конгломератов на Северо-Американской платформе (поле Блэк Хиллс в шт. Ю. Дакота. США).

В палеозое наибольшей продуктивностью в отношении россыпей отличается средний-верхний девон - начало карбона. Этот временной интервал, сопряженный с крупнейшей мегаэпохой выравнивания и корообразования, характеризующийся значительным минеральным разнообразием россыпей (золото- и алмазоносные, редкометалльные, титаноносные и комплексные тяжелых минералов), с учетом ограниченной сохранности ископаемых формаций может рассматриваться как одна из наиболее продуктивных мегаэпох россыпеобразования в фанерозое. С ней связаны титаноносные (ильменит- и титаномагнетитовые) палеороссыпи в псаммитах и туфопесчаниках ястребовского горизонта верхнего девона Павловской, Семилукской, Верхне- и Нижнемамоновской площадей на северо-восточном склоне Воронежской антиклизы, повышенные концентрации тяжелых минералов в визейских отложениях западной периферии Московской синеклизы, россыпные проявления алмазов в базальных конгломератах среднего карбона в Беломорье (ВЕП), нижнекарбоновые преимущественно пролювиально-аллювиальные алмазоносные палеороссыпи Ботуобинской седловины (участки Восточный и Западный), а также перекрытая карбоновыми осадками делювиально-озерная редкометалльная палеороссыпь Томторского месторождения.

Завершают рассматриваемую эпоху верхнекарбоновые алмазоносные конгломераты ледникового происхождения в тиллитах Великого пермо-карбонового оледенения, характерные для платформ Гондванского ряда (свита Итатаре серии Тубаран на Южно-Американской платформе и ее возрастной аналог тиллиты Двайка в синеклизе Карру в Южной Африке). К завершающей стадии этой мегаэпохи относятся также ильменит-рутил-циркон-содержащие раннепермские песчаники (россыпные месторождения Делмас, Каролина, Ботавилл) в составе формации Карру (280-180 Ma) в Южной Африке.

Мезозойская мегаэпоха россыпеобразования на древних платформах представлена следующими типами россыпей:

1. Остаточными элювиально-склоновыми (россыпями переотложенной коры выветривания), элювиально-карстовыми и озерно-карстовыми россыпями в области погребенного или выведенного на поверхность мезозойского пенеплена. Характерными их примерами являются: россыпи камнецветного сырья и остаточные ильменитоносные коры выветривания УКЩ, юрская алмазоносная россыпь "Водораздельные галечники" в Ботуобинском районе Восточно-Сибирской платформы, редкометалльно-оловоносные (Sn, Nb-Ta), комплексные редкометальные (REE, Ta-Nb, Zr) россыпи по массивам гранитных пегматитов (Маунт-Уэлл в блоке Йилгарн в Австралии, Питинга в Бразилии и др.) и карбонатитов (на массивах Тапира, Якупиранга и др. в Бразилии). Своими корнями в мезозойскую мегаэпоху уходит формирование и многих других россыпей в выступах складчатого основания кратонов, например, остаточных элювиальных россыпей золота на латеритах, элювиальных и карстово-делювиальных (тип Бакванга) алмазоносных россыпей Кот д’Ивуар и Демократической Республики Конго.

2. Преимущественно верхнемеловыми "бассейновыми" алмазоносными конгломератами (район Касаи-Лунда в синеклизе Конго, конгломераты "тауа" в южной части синеклизы Парана и др.).

3. Погребенными ископаемыми прибрежно-морскими, реже аллювиальными, россыпями тяжелых минералов юрского и мелового возраста (большинство ископаемых титано-циркониевых россыпей Русской плиты, ильменитовые россыпи Иркутского амфитеатра на юго-востоке Восточно-Сибирской платформы и др.).

Еще более продуктивна на древних платформах (безусловно, с учетом лучшей сохранности россыпных формаций) кайнозойская мегаэпоха россыпеобразования (еще незавершенная). С ней связано формирование многих крупнейших месторождений. В их числе аллювиальные россыпи ближнего и умеренного сноса, в основном в пределах выступов складчатого основания (Au, Sn, Ta-Nb, камнецветное сырье) и в непосредственной близости от ареалов проявления платформенного магматизма (МПГ, алмазы, редкие металлы), россыпи, образовавшиеся за счет промежуточных коллекторов, - алмазоносные, золотоносные, платиновометалльные, янтареносные, а также комплексные россыпи тяжелых минералов в береговой зоне эоценовых и неогеновых осадочных бассейнов. На древних платформах Северного полушария, в основном Северо-Американской и Восточно-Европейской, важную роль в распространении и сохранности четвертичных россыпей сыграло покровное оледенение.

В качестве модельных россыпных мегапровинций древних платформ Северного полушария рассмотрим наиболее хорошо охарактеризованные в отечественной литературе Восточно-Сибирскую и Восточно-Европейскую платформы как два типа мегапровинций, формирование россыпной минерагении которых происходило на фоне мощной тектоно-магматической активизации с трапповым магматизмом и без такового, соответственно. Отдельно рассматривается россыпная минерагения древних платформ Гондванского ряда, с которыми ассоциируют многие крупнейшие россыпные провинции Мира и месторождения-гиганты.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна