Введение к работе
Актуальность проблемы. Черносланцевые комплексы докембрия являются уникальный! образованиям, поскольку титло вахного стратиграфического значения, позволяющего проводить корреляции разрезов д использовать их в геологической с*ошсе, они несут ценную геохимическую и неталлогеническую информацию об условиях, реяинах осадяонакопления и образования стратиформных типов руд. Использование этой информации позволяет не только реконструировать геохимические режимы седиментации, имевшие место в ранне-протерозойских бассейнах, но и выявить первичные аномалии и месторождения редких и благородных металлов.Проблеме черных сланцев фанерозоя и особенно протерозоя были посвящены несколько международных проектов и совещаний под эгидой ЮНЕСКО, одна из которых "Черные сланцы, органическое вещество и рудообразование" выполняется в настоящее время (й 357, 1992-1997 гг.).. Специальные совещания, посвященные целиком проблеме черных сланцев состоялись в напей стране и за рубежей: Фрунзе (1978), Сыктывкар (1986), Новосибирск (1991), Нью-Йорк (1988), Даллас (1990), йадрид (1992), Парна (1995).
Актуальность проблемы черных сланцев раинего протерозоя Балтийского щита подгверздается постановкой в совместными работами по российско-финскому проекту (проблей I.I. "Неталлоносность и руды черных сланцев раннего доквибрня финской и российской частей Балтийского дата", который разрабатывался в течение пяти лет (1990-1995 гг.).
Чернослащевие (углеродсодерхадао) образования содержатся в разрезах раннего протерозоя практически ю всех докембрийских регионах мира, во наиболее полно ота представлены в докембрии Балтийского щита, ранний протерозой которого является международным стратотнпои (Салог.,. 1982; Salop , 1983). В нем чернослан-цевые форыацкя занимают закономерное положение в разрез?х, отвечая определзнвым воэрастныи зтапаы я рубеаям эволюционного развития раннепротерозойских бассейнов. Однако стратиграфическая позиция черносланцевых комплексов трактуется не однозначно. 3 разных стратиграфических схеиах их помещают аа одном, двух или более стратиграфических уровнях, часто не учитывая при этол особенно-
сїєй формирования, геохимическуп и металлогеническую специализацию, состав пород фундамента бассейнов чериослаицевой седиментации. Это значительно затрудняет использование черносланцевых кошілоксов в качестве реперних горизонтов в геологической картировании и прогнозной оценке их рудоносности. В последнее время в разных докембрийских регионах выявляется новые типы страти-форшшх руд рздких и благородных металлов, связанных с бассейна т черносланцевой седиментации. Поэтому их комплексное изучение представляется крайне актуальный. Однако черно сланцевые комплексы раннего протерозоя, отражающие продрлактельные временные интервалы в неїорни докешЗрня, органично связаны с другими возрастными вулканогенко-осадочиыми комплексами, которые влияли на их армирование, развитие и должны рассматриваться в контексте таких связей.
Цглъ работы заключается в реконструкции динамических, геохимических реаинов, имевших место в раннепротерозовских бассейнах черносла цевой сединентацни Балтийского щита, и выявлении на гтой основе закономерностей их развития и критериев прогноза новых типов стратифорнных месторождений редких и благородных металлов.
Задачи исследований. .
Основные задачи исследования сводятся к следующему:
-
Обосновать этапность развития бассейнов черно сланцевой седиментации раннего протерозоя Балтийского цита.
-
Определить особенности строения, архитектуру бассейнов черно сланцевой седиментации, характер их латеральной зонаяьно-сти, отражающие динамические и геохимические режимы их формирования.
-
Выявить характер связей седиментогенних геохимических акошлий с эндогенными, экзогенными и биогенными процессами.
k. Оценить корреляционные возможности разновозрастных черно-сланцевых комплексов раннего протерозоя в разработке региональных и межрегиональных стратиграфических схем и легенд.
Ъ. РазраОотать методологию прогнозной оценки плоквдиЛ, занятых черносланцевнми комплексам раннего протерозоя, на благородно метальное орудененае.
Методические принципы исследований. В. основу работы положен комплексный подход в изучении седиментационных и вулканогенно-
осадочных бассейнов ^анврозоя и докеыбрня, принципы которого были заложены в трудах Л .П. Виноградова, П.Клауда, Л.И.Салопа, М.А.Семахатова, П.П .Тимофеева, Е.М.Холодоза, А.ДДаглова,
А. Л. Яншина.
Комплексный метод изучения бассейнов черносланцевой седиментации раннего протерозоя базируется на трех главных аспектах: литостратиграфическои, палеофациальном и изоіопно-геохимическоа. Ряд методических приемов по изотопно-геохимической реконструкции ренинов седиментации, имевших место в бассейнах черносланцевой седиментации, разработан автором ила модифицирован ни применительно к изтаыорфизованвнм отлоаенпяи раннего протерозоя.
Основные защищаемые положения;
-
В возрастной ряду вулканогенно-осадочкых бассейнов раннего протерозоя Балтийского щита выделяются два временных этапа, которые могут рассматриваться как самостоятельные эпохи формирования бассейнов черносланцевой седиментации. Первая из них, ли-диковиЯская, отвечает интервалу 2,1-2,0 млрд.л., вторая, кале-вийская - 2,0-1,85 орд.л.
-
В людиковийский этап доминировал:! цэлководнке стратифицированные стагнационные бассейны, с ззккнутнш углародаккуиу* лирущиыи системами а активный вулкайогвино-гидрогвркзльны*! при-вносоы соединений углерода, серы я металлов. В этот этап происходил максимальный для раннего протерозоя расцвет бактериальных форм жизни, определивших интенсивные процессы редукции металлов. Бассейны лндиковийского этапа йорищювалпсь в.условиях относительно теплого клината, унаследованного от ятулийской эпохи эва-поритизацяи.
-
Калезийский этап характеризуется развитием морских бассейнов с открытыми углеродаккунулирупцима сэдиконтацаонными системами, в которых преобладали турблдитные резяин осадконакопле-ния с синхронным тефроидныы вулканизмом ооновЕОГо-ультраосновного состава. Это обусловило снияениэ активности бактериальных процессов. Формирование бассейнов калевдйского этапа протекало в условиях постепенного похолодания, которое завершилось поаднека-левийсяим оледенением.
-
Отлоаения бассейнов черносланцевой седиментации вместе с некоторыми другими оксисенсорньїші формациями раннего протерозоя несут устойчизуи лито-стратиграфнческув и язетопне—ггэхамическув
инфорыаца», позволяющую проводить региональную и ыэкрегиональную корреляцию разрезов раннего протерозое.
5. Кахдый этап развития бассейнов черно сланцевой седиментации отличается своей первичной геохимической и ыетадлогениче-ской специализацией. Бассейны людино ей я выделятся благородно-металіной ассоциацией, а бассейны калевийского этапа имеют преимущественно иобалм-ниявлевув специализацию.
Научная новизна работы и личный вклад автора. I. Изучены особенности строения, латеральной зональности бассейнов чернослан-цевой седиментации раннего протерозоя Балтийского щита и протекавших в них динамических и геохимических режимов осадконакопле-ння.
-
Обоснована роль, объемы, механизм в избирательная способность бактериальных форы аизна в процессах редукции и аккумуляции некоторых глэцентов и формирования седиыентационных аномалий редких и благородных металлов.
-
Установлены источники редко-благороднонеталльных аномалий и предложена модель механизма первичного металлонакопления.
-
Разработана и внедрена методологическая основа выделения лито-'СГратиграфических и геохимических критериев прогноза благо-роднометального оруденения бассейнов червослзнцевой седиментации и обоснована вознокность проведения по ним корректной региональной и межрегиональной корреляции разрезов нижнего протерозоя.
В основу работы положены многолетние (1972-1996 гг.) личные исследования автора на территории Карело-Кольского региона, а также Eopc-iiescKoro массива, выполнявииеся во Всероссийском научно-исследовательском геологическом институте им.А.П.Карпинского. В качестве ответственного исполнителя тепы, проводившейся в рамках работ по Российско-Финляндскому сотрудничеству (1990-1994 гг.)-автор имел возможность собрать сравнительный материал по всем опорным разрезам черно сланцевых комплексов раннего протерозоя Финляндии, а такке ознакомиться, в ходе геологических экскурсий, с некоторыми разреззш! карелид Северной Норвегии и Швеции.
Практическая значимость результатов.
Практическая значимость, выполненных исследований может быть оценена по двум направлениям: I - результаты работы могут быть использованы при составлении региональных стратиграфических схем и легенд к геологическому картированию крупного-среднего масшта-
ба, а также в составлении межрегиональных корреляционных стратиграфических схем; 2 - предлагаете з работе литолого-страти-графическиз и изотопно-геохимические критерии оценки рудоносно-сти бассейнов черносланцевой седиментации могут сыть использованы при локальной "а региональной прогнозной оценке площадей развития черносланцевых комплексов раннего протерозоя восточной части Балтийского щита на стратифориное редкометальное и благород-нометальное орудеяение. При определенной корректировке критериев они могут быть использованы в прогнозно-поисковой оценке на благородно метальное оруденение, связанное с черносланцевыма комплексами раннего докембрия других регионов России.
Комплексная методология изучения бассейнов черносландевой седиментации раннего протерозоя, разработанная в диссертации, может быть применена в практике тематических исследований по опорным разрезай раннего протерозоя а при составлении детальных фащшльно-прогнозных карт конкретных локальных структур.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований использованы при разработке местных и региональных страта-графических шкал, которые утверждены РШС и МСК в 1991 г. По результатам исследований разработаны, опубликованы и внедрены "Методические рекомендация по изучению опорных разрезов терри-генно-карбонатных образований раннего протерозоя" (1995), а также "Лито^стратиграфичаские и геохимические критерии рудоносно-сти бассейнов черносланцевоР седиментации раннего протерозоя Балтийского пита", 1996.
Автором подготовлены и переданы для внедрения в подразделения СЗТГЦ и "Карелгеолкоиа" практические рекомендации по поискам стратиформных многокомпонентных руд нетрадиционного типа, связанных с черносданцевыми образованиями людиковия, калевия и перекрывавших их терригенных комплексов Онежской и Пана-Куо-лаярзинской структур.
Апробация работы. Различные аспекты проведенных исследований обсуждались на многих всесоюзных, всероссийских и международных совещаниях, конференциях и семинарах. Основные положения и выводы работы были доложены: на семинарах "Карбонатное осадконакопле-ние и проблема эвапоритов в докембрии (Ростов-на-Дону, 1978), "Углеродистые отложения докембрия и нижнего палеозоя и их рудо-носносгь" («Йунэз, 1979), пятом совецании "Литология и осадоч-
- б -
на я геология докембрия" (Алма-Ата, 1981), Советско-Финляндском сшшсзиуне по стратиграфии раннего протерозоя (Петрозаводск, 1985), конференции "Конкреции и конкреционный анализ докембрия" (Ленинград, 1986); совещании "Геохимия, минералогия и литология черных сланцев" (Сыктывкар, 1986), семинаре "Периодизация дори-фейского литогенеза (Львов,1990), шестой совещании "Общие вопросы расчленения докеыбрия СССР (Уфа, 1990), международном симпозиуме "Бассейны черносланцевой седиментации и связанные с ними полезные ископаемые" (Новосибирск, 1991), конференции "Вулкано-генно-осадочноэ рудообразование" .(0,-Петербург, 1992); симпозиуме "Благородные металлы и алмазы Севера Европейской части России" (Петрозаводск, 1995), Международном совещании " Докембрий Европы" (С.-Петербург, 1995), совещании "Главнейшие.рубежи геологической эволюции Земли в докембрии и их изотопно-геохронологическое обоснование (С.-Петербург, 1995), Международной конференции по корреляции геологических комплексов Фенноскандии (С.-Петербург, -1996). Главнее содержание работы докладывалось на сессии Ученого совета БСЕГЕИ в 1994 г.
По теме диссертации опубликовано 46 работ, включая три коллективные монографии.
Успешному проведению исследований на завершающем этапе способствовали постоянная поддержка и советы академика А.Д.Щеглова, которому автор выракает свою искреннюю и глубокую признательность. Исследования выполнялись во Всероссийском научно-исследовательском гео.огяческом институте им.А.П.Карпинского и пользуясь случаем автор-приносит "благодарность своим коллегам по работе, сотрудникам других организаций,с которыми вместе собирал материал, встречался, обсуждал, советовался в полевых, камеральных исследованиях и многочисленных-дискуссиях: Ю.Р.Беккеру, Ц.В.Богдановой, Ю.Б.Богданову, Ю.Я.Богдавову, А.С.Воинову, И.Б.Волковой, Л.П.Гал-добиной, Б.В.Гавриленко, А.И.Голубеву, А.И.Ивлиеву, А.П.Казаку, В.А.Крупенику, В.В.Макарихину, П.В.Медведеву, В.А.Мележику, Т.Ф.Негруце, А.З.Коникову, Б.В.Петрову, Ю.С.Полеховскому.А.В.Попову, В.Е.Попову, А.А.Предовскому, Ю.Д.Пушкареву, А.В.Рем^овой, О.Н.Розену, С.И.Рыбакову, В.А.Руднику, А.П.Светову, Ю.Ы.Соколову, Св. А. Сидоренко, А.В.Сочаве, Л .В. Травину, К.И.Хейсканену, В.М.Ше-ыякину , Н.М.Чумакову, В.И.Шульдикеру, Я.Э.Юдовичу, К.Э.Якобсону.
На направленность исследований и развитие представлений, раз-
вивавмых автором, определяющее значение оказали консультации и работы Л.И.Салопа, В.З.Негруцн, Д.В.Рундквиста, М.А.СеыихатоЕа, В.Н.Эванова, А.Д.Щеглова.
Автор глубоко благодарен Г.«.Ефремову, М. Тихомировой, Р.Е.Прилуцкому, Г.В.Шатскоыу за выполнение многолетних лабораторных исследований изотопного состава сульфидной и сульфатной серы, органического, карбонатного углерода и кислорода, а такие за обсуждение а консулы, дин по полученным материалам.
Особую благодарность автор выранает Б.В.Петрову за критический просмотр рукописи и конструктивные замечания. Техтическая подготовка работы смогла быть возмояной только благодаря помощи Ь.А.Романовой.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения а списка литературы. Объем работы 350 страниц машинописного текста, включая таблицы (21) и иллюстрации (74). Реферат не отражает структуру диссертации, изложение материала дается по основный защищаемым полохензян.
