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

'

В вы сокоглиноземисты х породах

(288

а н а л и зо в , т а б л .27 )

при

F eO (

* )

(х = 3 ,9 7 ,< З х= 3 ,5 3 , т іп = 0 ,0 2 ,т а х И 7 ,і4 > «

при

f * 203

(х = 2 ,2 4 ,

,6 3 >т іт - С ,0 1 ,

тах=20',15),

зн ачен и е b^-PojO^sFeO

и м ёет: ЗЬИ1, 6 6 , б ’ х - 7 ,б 6 , n in -0 ,0 0 0 7 ’,

m*x«70r0

• э ™

величины

показы вают

весь м а

широкое колебание

степ ен и

окисления ж ел еза

в ниж неархейских

м е та п ел и та х, со постави м ое

с аналогичными

значениями для глин ф а н е р о зо я . Средняя

величина

Ъ

м еТ апели -

тов

намного

п р евосхо д и т

таковую в

серии

м агм ати чески х

п о р о д ,

что

я в л я е тся

сл ед стви ем зн ач и тельн ого

окисления

ж ел еза

при

формировании

эти х

о с а д к о в . Еще большие

вариации

можно

наблю­

д а ть

при рассм отрен ии в с е х типов

пород

ал дан ско го

к о м п л ек са,

гд е

гематитовы е кварците и пуды имеют

ъ—л/»,

а в

гран атовы х,

сульфидных

и кордиеритовых породах

ъ—►

о .

Различия

в степени окисления ж ел еза

характерны

не

только

для

линз и

п р о п л а ст к о в ,

но и для

различны х

ч а ст е й

щ и та,п л а с­

т о в ,

го р и зо н то в ,

св и т и

сер и й , причем

к о н тр астн о сть значений

сте п е н ь

окисления

ж ел еза наблю дается

для

вер хн еал данской

сви ты ,

что я в л я ется сл ед стви ем т о г о ,

ч то

он а

сложена в

значительной мере

продуктами переотложенных

кор вы ветривания,

которые

по д вер гал и сь наибольшему воздействию

атмосферы

того

врем ен и . Наименьшей

величиной

ъ

х а р а к т е р и зу е т ся

сутам ск ая

с в и т а ,

первичные

осад ки

которой

являли сь

морскими

с отн о си ­

тельно

значительной

долей ор ган оген н ого

у гл е р о д а ,

сульфидов

и карбонатного

ж е л е за .

Малая

величина

Ь

отм еч ается

и для

иманграканской

сви та

-

толщи

вулканогенны х

пород

сш и и то в о й

ф ормации.Алданский комплекс имеет

ъ = 0 ,3 2 ,

ад екватн ое ср е д ­

нему значению в

ряде

м агм атических

п о р о д ,

но

несколько

более

вы со к о е,

чем

для

средни х пород

(диориты

-

0 ,2 9 ,

кварцевые

диориты -

0 ,3 0 ) .

Э то

у к а зы в ает ,

что

х о т я

и имело

место

о к и с­

ление

м етаосадков

а р х е я ,

но оно

было

в

целом

небольшим,

как

сл ед ств и е

т о г о ,

что

в атмосфере

ар хея

было

небольшое

коли чество свободн ого ки сл ор од а.

На :

в

м етапелитах и

гл и н а х . 0о

временем

оно

неуклонно

уменьш ается

(Ронов,

М игдисов, 1970 ).

Это

о б "я с н я е т с я

те м ,ч то

хел его ,о ки сл яю щ ееся

более

ак ти вн о,

чем

м ар ган ец ,

с

р осто м

содержания в атм осфере свободн ого

кислорода более

интенсивно

о саж д ал о сь .

В ч астн о сти

Н аО : ( * * 2°з

+

*•*> ) в

вы сокогли нозе­

мистых м етапел итах Алдана равно

0 ,0 2 8 ,

а

в

глинах ф анерозоя

оно к о л еб л ется

0 ,0 0 7 - 0 ,0 1 3 .

В

О курданских

и

К абактинских го л ьц ах (низовья р .И е н г р а )

с гематитовыми кварцитами

ген ети ческ и

связаны

марганцевые

В Гематитовом “ деторождении среди

гем атитовы х

кварцитов

отм ечаю тся баритовые

( BaSO^

) образования

первичноосадочного

происхождения (Сердюченко, I960 ; ,

о р а з р е з е

ф едоровской св и ­

ты иенгрской

сер ии и в св и т а х джелтулинской

серии

среди

карбон атн ы х,

м агн ези ал ьн о -и звестк овы х

толщ развиты

пластовы е

залежи

разнообразны х

скаполитовы х

сл а н ц е в ,

кальЦифиров и

мраморов

с о значительны м содержанием

ск а п о л и т а . В

ск ап о л и тах

R

к оли чество

so ^ и ногда д о ст и га е т 3,5% ,

что

п о звол яет

р а ссм а т ­

р и вать

их

как

сульф атск аполи ты .

Эти породы в дометаморфи­

ческий

период

являлись сульфатсодержащими

(ги пс,м и раби л и т,

гл ауб ер и т

и

т . п . ) и зв естн я к ам и , м ергелям и,

глинами

и т . п .

Наличие

в

первичных

о са д к а х

серы

с

наивысшей

в природных

усл о ви я х

степенью окисления до so-2 может быть об"ясниы о

только

наличием

свободн ого

к и сл ор од а .

Об"ективным

критерием наличия

свобо дн о го

кислорода и з а ­

метных

количеств

углекислоты

в атмосфере

ал данского

ар хея

я в л я ется м а ссо во е осаждение

карбонатны х

осад ко в в

толщах ф е­

д о р о в ск о й , к ур е н ск о й .су та м ск о й и д р .

св и т

к ом пл екса.

Выше

были изложены особен н ости

седиментации в

у ч а с т к а х

б ассе й н а

с сероводородным заражением и во сстан ови тел ьн о й

ср едой,од н им из услови й сохранения которых явл ялось

о т с у т с т ­

вие д о ст у п а

свобо дн о го ки сл ор од а.

Восстановительны е

усл о ви я

со зд а в а л и с ь н а м есте органическим

вещ еством

и

сульф идам и .

а р х ѳ я .

более

вы сокой сте п е н и окисления ж елеза

в сравнении

с гл уби н ­

ной сер и ей м агм атических

пород,ш ирокие

вариации отношения

Р«2 ° з

: г«о о т полностью

окисленного

(гематитовы е породы ) до

полностью

во сстан о в л е н н о го

ж ел еза

(кордиеритовы е,сульфидны е,

гр а н ато в ы е ,ги п е р сте н о в ы е ,

графитовые

п о р о д ы ),

как

сл ед ств и е

в о с с т а н о в ­

ления

при

сед и м ен таци и ,

п р и сутств и е

пород

с

цц+3

до^“ 2

(виридин,

б ар и т , ск аполи т

и

д р . ) ,

р азви ти е

фотофипьных о р г а ­

низмов

-

эт и факты указывают

на т о ,

что

атм осфера

ал дан ско го

(Кулиш,1 9 7 0 ) . Он принимал

уч асти е

в

п р о ц е сса х о сад к о н ак о п л е -

ния и формирования кор вы ветривания

(гем атит в к орундитах и

к о н гл о м е р а т а х ), оказы вая

влияние

в

основном

на суш у, припо­

верхностны е и прибрежные

воды . В

противном

сл у ч а е эти явления

относи тел ьн о широко развиты ми в

ар х ее (Сидоренко, Си до рен ко ,

1 9 6 8 ),

а также

з а с ч е т ф отодиссоциации

Н^О и С 0 £ в вы соких

сл о я х

атмосферы

под влиянием ультраф и олетового излучения

Сол н ц а.

К аналогичным выводам о наличии свобо дн о го к ислорода в

(1 9 6 7 ), Д .П .С е р д ю -

ченко

(1 9 7 1 ), а

также Д .И .И щ енко

(1962)

в п р о ц е ссе и зучени я

нижней свиты криворожского ж елезорудного района

Д .Б е р г

(Berg ,

1 9 6 4 ),

и ссл ед овав

м агнети т

ж елезисты х кварцитов

В ер хн его о зе р а

(США),

с ч и т а е т ,

что

он о б р азо в ал ся

при

оки с­

лении си д ер и та и гриналита в водной

ср еде,сод ерж ащ ей

р а с т в о ­

ренный

( P « t t lja h » ,

1 9 4 3,

1 S 4 9 ), исходя

из наличия

в пр отер о зой ск и х

о сад к а х

В ер хн его

о зе р а

гем аТ и то ­

вых оолитов совм естно с кластогенны м к вар ц ем ,

а

также

м а р т и -

тизированных гал ек железны х

р уд

в к о н гл о м е р ат ах ,

о б "я сн я е т

эти явления пр и сутстви ем

свободн ого

к и сл о р о д а .И ссл ед о ван и я

д о п р о тер о зо й ск и х

кор

вы ветривания Ф инляндии,Карелии Е н и с е й ­

ск о го кряж а, Блайнд-Ривер

в К ан ад е ,

Г р ан д -К ан ьен

в

США,

и т а -

биритовой формации М урува

Британской Гвианы , ЮАР и

д р . по ка­

зывают

окисление

г * 0

до

? « 2о.,

атмосферным

кислородом .

В .М .Ч а й к а

(1967)

в п р о ц е ссе

ан ализа

материалов по

д о к ем б -

рийсжим корам вы ветривания мира пришел к вы воду

о

т о м , ч то

атм осфера

докембрия была

по

с о с т а в у

близкой к со вр ем ен н о » .

В .Д а н н ,

Б .Д ан н

и В .В ал ен ти н

(w.Duim,B.Dunn,

Walentine,1965)

н а о сн о ве

астроф и зически х

данных указывают на наличие к и с­

л орода в атмосфере ранних

этап ов р азви ти я Зем л и .

В .Р у б и

(1957)

у к а зы в а е т ,

ч то

для

появления вышеперечисленных п р и з­

наков и

явлений

т р е б у е т ся

не более доли процен та к ислорода в

атм осф ер е .

А .П .В и н о гр а д о в

(1967 ) с ч и т а е т ,ч т о

д о ар хей ск ая

атм осф ера м огла

содерж ать

д о - 0 ,1 # свобо д н о го

к и сл о р о д а .

По

сумме геохим ически х и

биологических

данных

он

оп редели л,

что

на границе

к атар хея

и

ар хея

(3,5 м л р д .л е т ) в

св я зи

с

р азви ­

тием ор ган и ческой жизни количество Og

начало

уве л и ч и ват ь ся ,

ста л о стабильным и

достаточны м ,

ок и сь

у гл е р о д а , аммиак

и

т . п , были

окислены ,

атм осфера приобрела основные черты

с о в ­

ременной и

азотно-кислородны й с о с т а в . ,Р.Чемберлин

( Cham berlin

,1952) указы вает

на

наличие свобо дн о го

кисло ­

р од а на протяжении

в с е г о гео л о ги ч еск о го врем ен и .

Ф .К лар к

(Clark ,1924), А .Л о н е

(Lane , 1917), Ф .П еттид аон

( P a tt ije h n

,1949),

К .Р ан к ам а

(1957),

Г.Ю ри

(

,

1952),

А .П о л ьд ер в аар т

(1957),

Н .М .С тр а х о в

(1963), В.A4.Синицын

(1967 ), А .И .Т у г а р и н о в ,

Г .В .В о й т к е в и ч

(1966 ) и д ругие

пола­

гаю т, что

появление свобо д н о го кислорода в атм осфере Земли

произошло

на

рубеже

п р отеро зоя и п ал еозоя в

св я зи

с

бурным

р асцветом

ор ган и ческой

жизни

и усилившимся ф о тоси н тезом ,

осущ ествляемым

растениям и . Появление

свобо дн о го кислорода в

п р отер о зое связы ваю т иногда с широким формированием

дж еспили -

товых формаций,

однако это м у противоречит

наличие аналогич ­

ных осадков и в

п а л е о з о е , к огд а атмосфера

явно была

кислород­

н ой .

А .Ь .Р он овы м и А .А .М и гди совы м

(1965,1970), Р .Н ан ц

( lam , 1953 ) у ста н о в л е н о ,

что

несмотря

на

увеличение

био­

ген н ого

угл ер о д а в о са д к а х

со

врем енем ,

а ,

стало

бы ть,

и ’

увеличение

во сстан овл ен и я

ж елеза

при д и а г е н е з е ,

отношение

Ув20^

:? в 0

со

временем

у в е л и ч и в а е тся .

Это

позволило им

с д е ­

л а т ь вы вод,

что

в ход е

гео л о ги ч еск о го

времени на

земной

по­

вер хн о сти н а р а ст а л а .и н т е н си в н о ст ь

окислительны х

п р о ц е с с о в ,

находящ ихся

в прямой

зави си м ости

о т увеличения содержания

свобо д н о го

кислорода

в

атм осф ере.

Эти

и ссл ед о в ател и пришли

к вы воду, что к

рубеж у

п р о тер о зо й -п ал ео зо й

приурочено

в о з ­

пенеплена

был д остаточ н о теплый, влажный, с определенными сезонными

подтверж дается

полученными

п о р о д . Это. -

вы ветривания,

гид ­

глинозем а в о с а д ­

зональностью

концентрации алюминия, к огд а в береговой

зо н е

накапливаю тся

весьм а вы сокоглиноземисты е о с а д к и , в том

числ е

и бокситы ,

а

в сто р о н у п ел аги ч еск и х

о бл астей гл и н озем и стость пород па­

д а е т . О садки гум идаого

климата

обнаруживают широкий д и а ­

п азо н колебаний

Аі и s i

(Р о н о в .ііи гд и со в, I960 ), что с в о й с т ­

климата о тр ази л о сь на весьм а

глубокой дифференциации о с а д ­

к о в , цикличности

седиментации

и. т . д .

Местами

климат д о сти гал

усл о ви й су б т р о п и ч е ск о го , что

подтверж дается

формированием

и накоплением л а т е р и т о в . М .В .Ч а й к а

(1 9 6 7 ),

М .Ш варцбах

( S«hwarzb*o& ,

1961) пришли

к

вы воду о п о сто я н ств е к л м іа т а

ч е н и е , и

большие к оли чества радиоактивны х элементов в нижне-

ар хей ск и х о б р азо ван и я х .

Проблема органической жизни в а р х е е

весьм а сп о р н а я ,

так

как

одни

предполагаю т з д е с ь

наличие широко распр остран ен н ы х,

х о т я

и примитивных ор ган и зм ов, д ругие омещают возникновение

жизни в

заметны х масш табах

к .п р о т е р о зо ю .

Т а к , В .К он вей

( Conway,

1945) с ч и т а е т , что

до вер хн его

докембрия

вообще

не

сущ ествовало многоклеточных

ор ган и зм ов;

Л .X .А р е н с

(1957)

отм ечает

в р од ези йски х породах наличие остатк о в организмов

д ревн ее

2700 м л н .л е т .

тельной протяженности или концентрации чешуек

в' определен- ■

ных пропластках или по плоскостях слоистости.

Реже отме­