книги из ГПНТБ / Кулиш Е.А. Высокоглиноземистые метаморфические породы нижнего архея Алданского щита и их литология

дисперсных частиц совместно с глинистым веществом без химичес­ кой избирательности или в местах сероводородного заражения.

Группа хрома, сг и Ni находятся в теоной корреляционной

связи. Их коллоидно-дисперсные ооединения формировались при разло­ жении ооновннх пород и соосаждались с глинистым вещѳотвом, что под­

но-дисперсным вещеотвом глин,- Группа иттрия-иттербия, включающая и иъ , формируется в

породах тремя путями: в виде клаотогѳнных зерен акцессорных минера­ лов, адсорбций их из истинных растворов глинистыми минералами, совместным выпадением коллоидов и микрочастиц о другими коллоидно-

дисперсными веществами; Аналогично "поведение" циркония, хотя он и не связан тесно с редкими землями.

Группа кальция включает Sr , в некоторой мере Fe" и Hg .

Элементы этой группы накапливаются преимущественно в виде карбона­ тов хемогенным и биогенным путем. Характерно, что ca,Ha,Sr,?e,Mg такие связаны и с да , демонстрируя свое двойственное поведение в

нистых минералах, что и определяет их прямую связь о да . Берил­ лий накапливался преимущественно путем адсорбции на коллоидно­ дисперсных частицах. Кремнезем привносился в первичные осадки в составе глинистых минералов (да 50$), в форме кластогѳнного кварца и в виде коллоидно-дисперсных частиц.

232

X XX

Накопление главных и второстепенных элементов высокоглинозе­ мистых пород обусловлено наличием четырех их составных частей: коллоидно-дисперсного, кластогенного, хемогѳнного и биогенного вещества.

КОллоидно-диоперсное вещество является полигенным и полиморф­ ным. Часть вещества формируется непосредственно в корах выветрива­ ния материнских пород, часть создается на путях переноса, часть образуется уже в баосейне седиментации. Чаоть вещества являетоя коллоидами, часть взвесями. Таким путем накапливаются: а і , т і , ? « ,

Mn,Mg,Ga,Sl,V,Sc,Co,Mo,K,Ba,Ca,Na,PD;,Sm,Cr,Hi,TR,Zr,Au,Cu, Zr

и др. (Страхов, Бродская, 1954іи др.). В процессе формирования взвесей и коллоидов, переноса и осаждения они накапливают раство­ ренные в воде компоненты путем адсорбции или ионного обмена:

К,ВЪ,Li ,Ba,Na,Sr,B«,С

высокие в базальных слоях, формировавшихся после перерывов в осад-

конакоплѳнии, и в слоях, создаваемых в период тектонической стаби-

лиЗЗДИИ*

Хемогенным вещѳотвом в определенной мере являетоя часть

осаждаемого коллоидно-дисперсного материала, а также карбонаты, галоиды, оульфаты и сульфиды, отлагаемые совместно с глинами. Карбонатная составляющая привносит Ca,Sr,lig , галоидно-сульфатно- карбонатная - На.,К , сульфидная - S,F«,Cu,Pb,Za,Hb,Ni ц др.

Эти компоненты поступают в бассейн седиментации в растворенной

форме,и их накопление смещается в пелагические зоны.

Органогенное вещество наиболее определенно способствует на­ коплению углерода (графитоносные породы), концентрация и сохране-

233

Распределение петрогенных, рассеянных, и редких элементов в ' высокогллноземистых породах характерно для идеального ряда осадоч­ ных образований с высокой степенью дифференциации вещества и отно­ сится к контрастному упорядоченному типу (Страхов, 1963). Кбнтраст- но-упорядоченное распределение этих элементов подтверждает то, что в областях, сноса было развито глубокое и длительное химическое выветривание, приведшее к высвобождению элементов и созданию условий для их дифференциации в процессе переноса и седиментации. Четкое обеднение песчаных осадков редкими и рассеянными элементами и обогащение ими глинистых морских образований указывает на весьма интенсивное выветривание пород в областях сноса. Некоторое увели­ чение в высокоглиноземистых породах элементов, свойственных кар­ бонатным породам, объясняется заметной ролью карбонатной составляю­ щей в докѳмбрийских глинах (Сидоренко и др., 1969). Для некоторых элементов и некоторых типов пород отмечается несколько неупоря­ доченное, пестрое или сглаженное распределение, что, вероятно, обуо ловлено спецификой басоейна подвижной области, в осадках которого одновременно участвовал различный материал, различной степени вы­ ветривания, ооадочной дифференциации и различного соотава, а также участием в ооадконакоплении вулканогенных продуктов.

Совпадение особенностей состава петрогенных, редких и рассеян ных элементов в метаморфизованных высокоглиноземистых породах с геохимическими особенностями их поведения при седиментации анало­ гичных осадков фанерозоя позволяет сделать вывод, что процессы прогрессивного метаморфизма не изменили существенно количеств и распределения этих элементов в сравнении с первоначальными порода­ ми. Подтверждается унаследованность химических составов высокоглиноземиотых метаморфических пород от исходных пород ( Gold- ■ohmidt ,1934; Щербина, І956;Сердюченко,1965-1Е6Б;Сахама, 1952;

Іфлиш, 1964,1965; Горлицкий, Каляев, 1967 и др.).Это дает возмож­ ность проводить литологический анализ метаморфизованных пород на основе выявления их петрохимических и геохимических особенностей.

235

ГЛАВА УП

ЛИТОЛОГИЯ ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫХ ПОРОД Природа первичных осадков

Данные по литологическому анализу высокоплиноземистых мета­ морфических пород показывают.что их первичный материал являлся осадочным,представляя переотложенные продукты кор выветривания и измененные вулканогенно-осадочные образования.

Они позволяют также установить первичную природу конкретных видов высокоглинозеиистых метаморфических пород, что необходимо для выяснения палеотѳктоничѳокой обстановки и условий накопления осадков и промышленно ценных компонентов.

КОНГЛОМЕРАТЫ. Эти породы важны для реконструкции истории раз­ вития региона, расшифровки палеогеографической обстановки, условий седиментации, определения характера областей сноса и установления перерывов в осадконакоплении. Конгломераты Алданского щита являются наиболее древними конгломератами Земли. Они являются и наиболее ыетанорфизованныыи (гранулитовая фация). Это опровергает сложившееся мнение об отсутствии конгломератов в самых древних толщах.

Литологический анализ конгломератов крайне затруднен, так как глу­

бокие процессы метаморфизма и значительная деформация не позволяют

детально восстановить их литологические особенности. Вместе с тем

исследования метаморфизованных конгломератов по методу А.В. Сидоренко

и О.й. Луневой (1967) дают достаточный материал для решения важных

вопросов литологии метаморфических комплексов докембрия.

236

Конгломераты Алданского щита залегают в основании верхнѳалдан-

ской свиты иенгрской серии, резко отличающейся по своим литологи­ ческим особенностям от нижележащей верхнѳтимптонской серии. Это указывает, что иенгрская серия залегает на размытой поверхности верхнѳтимптонской с перерывом в осадконакоплѳнии.

Условия залегания конгломератов, их строение, характер измене­

ний по простиранию состава, строения-, размеров, окатанности, сгру-

жѳнности галек, состава и строения цемента, а также форм нахождения

и ассоциаций акцессорных минералов в цементе позволяют сделать следующие выводы.

По первичному составу гальки представляли: кварц-глинистыѳ пес­ чаники, силлиманитовые и гематитовые кварциты, в меньшей мере грани­

ты и гнейсы. К числу более редких относятся основные породы и глинис­ тые "катуны". Можно предполагать наличие в исходном составе галек метаморфических пород (силлиманитовых, гѳматитовых и графитовых

кварцитов). Основным критерием для их установления служит несовпа­

дение слоистости конгломерата и полосчатости галек. Структуры квар­ цитовых галек заметно отличаются от структур кварцитового цемента и кварцитов иенгрской серии. Очѳвидно;при метаморфизме толщи в галь­ ках мѳтаморфизованных пород не происходили существенные перестройки ранее созданных структур и заметные минералогические преобразования. Ассоциация галек (осадочные, метаморфические и магматические кислые

и основные породы) связана с дифференцированным строением области размыва и преимущественно кислым составом пород питающей провинции. Можно предполагать, что это была складчатая область с наличием мѳтаморфизованных и интрузивных пород.

237

В северной части региона цементом служили кварцевые пески,

в центральной -глинистые пески, в южной -полимиктовыѳ (преимуще­ ственно полевошпатовые) аркоаы, алевролиты и пески. Наличие в цемен­

те и в гальках вещества, которое произошло, вероятно, за счет

каолинита, показывает, что в областях размыва породы, очевидно, йспытывали континентальное выветривание. В этом отношении алданские конгломераты сходны с выхчурскими конгломератами Кольского полуострова (Сидоренко, Лунева, 1963, 1967).

Снос материала осуществлялся с юго-запада агентами массовой транспортировки (вероятно, речного характера) с последующим перѳыывом в прибрежной зоне бассейна осадконакопления, то есть конгломе­ раты представляют базальные прибрежные образования. Некоторые ре­ гиональные отклонения в составе конгломератов указывают, что имели место локальные отклонения в условиях формирования обломочного материала в областях сноса и накопления. Формирование конгломератов в подобных литологических условиях позволяет заключить, что они обусловлены значительной тектонической расчлененностью региона и наличием быстрого воздыыания в области денудации, что привело к накоплению конгломератов совместно с другими кластогенннми образо­ ваниями.

Сопоставление состава галек с породами катархѳя, вероятных

областей размыва показывает, что возможные аналоги их отмечаются

среди глубокомѳтаморфизованных пород тектонических блоков Олѳкмо-

Становой складчатой области (бассейны рек Олѳкмы и Чары).

238

КВАРЦИТЫ С СИЛЛИМАНИТОМ, ГРАНАТОМ и КОРДИЕРИТОМ архея Ал­

данского щита произошли за счет пластического кварцевого и полимиктового материала с примесью аморфного кремнезема и продук­

тов гидролиза (Кулиш, 1960, 1964).

Сиплиманитовые кварциты (кондалиты) образовались за счет песчаников.обогащенных каолинитом.Наличие эпигенетического си­ ллиманита в исходных породах маловероятно. В тесной ассоциации

с силлиманитовыми кварцитами наблюдаются силлиманит-гематито- вые.силлиманит-турмалиновые.силлиманит-кордиеритовые и силли- манит-биотит-кордиеритовые кварциты.Полосчатость силлиманитовых кварцитов является первичноосадочной за счет послойной седи­ ментации кремнистых и глиноземистых слойков,что впоследствии привело к субпараллельному распределению иголок силлиманита в . пропластках и наличию структур кирпичной кладки. Силлиманитевые разности пород часто содержат повышенные количества титана

(рутил,ильменит и примеси титана в магнетите).

Силлиманит-гематитовые кварциты возникли за счет глинистых

песчаников.обогащенных гидроокислами железа (Кулиш, 1965; Сердюченко, 1960). На первичноосадочную природу этих пород указы­

вают следующие факты. Они залегают в виде согласных пластов и линз среди других парапород, переслаиваясь и переходя в них. Гематитовые кварциты занимают определенное стратиграфическое положение. Текстура их отчетливо полосчатая, субпараллельная напластованию. В гематите наблюдается повышенное содержание титана, что характерно для гематитов осадочно-метаморфических пород, ассоциирующихся с высокоглиноземистыми параобразования­

ми (Страхов, 1963). Здесь же развит барит, характерный для

подобных осадочных пород (Сердюченко,1960,196 7 ). Архейские,

протерозойские, палеозойские и мезозойские процессы (гранити­ зация, милонитизация и др. ) накладываются на гематитовые

239

кварциты; пространственной связи гематитовых кварцитов с зонами развития этих процессов нет. Это бесспорно указывает на более раннее формирование рассматриваемых кварцитов.

Магнетитовые кварциты соответствуют железокремнистым осадкам, обогащенным гидроокислами и карбонатами железа. Кон­ центрации железа Сутамского района (магнетит-гранат-кварцевые, магнетит-гиперстен-гранат-кварцевые породы), тесно ассоциирую­ щиеся с Еысокоглиноэемистыми и чарнокитовыми породами, имеют первичноосадочную природу. Железорудные образования вместе с другими парапородами испытали одинаковый и одновременный мета­ морфизм. Полосчатость руд совпадает со слоистостью вмещающих парапород, а сами руды образуют согласные линзы и пропластки. Связи с магматическими породами или ультраметаморфизмом они не обнаруживают. Исходные осадочные породы были представлены окисными фациями в виде полосчатых кремнисто-магнетитовых и кремнисто-гематитовых пород с примесью железистых силикатов

типа граналита и амезита, чередующихся иногда с кремнисто-кар­ бонатными породами (Сердюченко, 1956; Каденский, 1960). Нормиро­ вание некоторых железистых кварцитов происходило за счет вул­ каногенных процессов. Они относятся к вулканической Спептитовой) железисто-кремнистой формации, для которой характерны циклич­ ность и ритмичность напластования, где магнетитовые и гемати­ товые кварциты переслаиваются с магнетит-силикатными кварцитами, высокоглиноземистыми и графитовыми породами,часто содержащими заметные количества сульфидов.Роль вторых пород значительная в верхах туфогенных ритмов.Здесь заметно влияние восстановитель­ ных условий.

Гранат-гиперстеновые кварцит образовались при метаморфизме железистых песчаников,обогащенных мергелем,или песчаников с хло­ ритовым цементом.Увеличение содержания в песчаниках гидрослюд,

240

карбонатов иагная и железа щмводило к формирования ноходкнх

пород дхя корднѳритовнх (иаложахѳаиотнх) ж биотитовнх (ореднежвлезистых) кварцитовъ

КВАРЦИТО-ШЕЙСЫ С СШШИМАШТСМ, КОРДИЕРИТСЫ И ІУАНАТОІ. Эти

породи представляли в дометаыорфнческжй период существенно кварц»* вне алевриты, глнннстне, полевошпатовые, полныйктовна ж яркововне пѳокж. На это указывает следующее. Она согласно залегают вреда бесспорных парапород: кварцитов, конгломератов, внсокоглидавемиотнх, гаматитовых, марганцевых ж других пород, занимая строго опреде­ ленное отратиграЗичеокое положеніе. Кварцнто-гаѳйоы образуют плас­ товые ж лжнговжднне важеин, пачки ж горааонтн, прослеживаемые по простиранию на аначитальшго расстояния, в них отмачѳнн типичные бжастопошштовне структуры и реликтовые кластоганяне зерна мине­ ралов: циркона, рутила, монацита, ортита, апатита, кварца и поле­ вых шпатов, придам последние, вероятно, сохраняют овою форму линь в известной мере. НВарцито-гнейсн особенно характерны для иерхнеалданской овиты,которая по своим геотектоническим особеннос­

тям относится к пермкратонннм обравованжям, то есть ее осадки сфор­ мировались в переходной зоне между жесткой структурой (кретоне»)

и подвижной областью. То, что основная часть кварцнто-інайоов залегает в подовве вѳрхнеалдаяской овиты, указывает на жх формиро­ вание преимущественно в окраинной зона жесткой структуры? развитие их в верхах овиты дает основание полагать, что жх накопленіе про­ текало в окраинных прогибах ж мкогеосжнклинальннх областях (Чайка,

удаления от нее уменьвжется размер зерен циркона ж кварца, а также уменьшатся коэффициент окатанноетн циркона (отношение данной оси зерен к Короткой), б н ю проведено сопоставление дайнах изучения 17

241