Некоторые вопросы изучения металлогении Украинского докембрия

Исследование Украинского кристаллического щита имеет свою интересную историю. Почти сто лет прошло с того времени, когда на некоторых его участках геологи старались установить признаки «первозданной» земной коры, сохранившейся (после своего образования на остывающей планете) от размыва, переотложения, глубинного переплав-ления (Домгер, Клемм и др.).

Среди стратифицированных слоистых мигматитов, гнейсов и сланцев большое значение со времени их открытия имели и будут иметь железные руды. Поиски и разведка их, геологическая съемка и геофизические работы послужили стимулом к изучению всей докембрийской осадочно-метаморфической толщи в целом.

Криворожская железорудная свита является маркирующей, и с самого начала открытия (Конткевич, Пятницкий, Свитальский и др.) она была признана осадочной по своему происхождению. Другой маркирующей свитой, очевидно, должны быть графитоносные гнейсы, входящие в состав тетерево-бугской свиты (в понимании В.И. Лучицкого). Они сопровождаются разнообразными парагнейсами (биотитовыми, биотит-альмандиновыми, различными параамфиболитами, кальцифирами и др.) и прерывисто прослежены от Побужья до Приазовья.

Интересно вспомнить, что магматогепное происхождение железных руд и железистых кварцитов отстаивал только проф. И.И. Танатар, а для графитовых гнейсов Украины вплоть до 20-х годов была общепризнанной теория магматогенно-пневматолитического выноса углерода в кристаллические сланцы. Эта теория первоначально была развита Вейншенком (Weinschenk) в 90-х годах прошлого столетия для месторождений типа Пассау в Европе, для Мадагаскара, Цейлона и др.

Концепция осадочно-метаморфического происхождения украинских чешуйчато-графитовых гнейсов и сланцев была впервые выдвинута и обоснована нами в 1927, 1929, 1930 и в последующие годы. К ней примкнули и другие украинские геологи, в том числе В. И. Лучицкий, установивший в 1930 г. приуроченность графитов к тетерево-бугской свите. Таким образом, было установлено осадочное происхождение древних графитоносных гнейсовых толщ, а затем и стратиграфическое их положение в разрезе украинского докембрия.

За прошедшие с той поры десятилетия геологами сделано очень много в изучении украинского докембрия, его состава, литолого-стратиграфического расчленения, металлоносности. Безусловно, что здесь, как и в других регионах, предстоит еще решить много общих проблем и более частных вопросов. Вот почему настоящее (третье в бывш. СССР) совещание по литолого-стратиграфическому расчленению докембрия и метаморфическому рудообразованию Украинского щита, как и предыдущие подобные совещания в Карелии и на Кольском полуострове, весьма важно как в научном, так и в практическом отношениях.

Из наиболее перспективных и в то же время наименее изученных проблем следует отметить метаморфизованные элювиальные и пере-отложенные продукты древних кор выветривания. Связанные с такими корами месторождения железа, марганца, бария, редких и других элементов известны в Сибири, Южной Африке, на Скандинавском и Канадском щитах.

Метаморфизованные аркозовые песчаники, превращенные в так называемые «аплограниты», имеют в Южной Африке возраст в 3,5 млрд. лет. На них залегают силлиманит-корундовые слои (до метаморфизма — каолинит-бокситовые образования) и в непосредственной близости — перемежающиеся слои: гематит-кварцевые, марганцевые, баритовые. Очевидно, что железо и марганец были высвобождены из темноцветных минералов при выветривании древнейших материнских пород, а Ba выделился из калиевых полевых шпатов (гиалофанов) при их гипергенной каолинизации. По всей видимости, барий и другие бариевые минералы могут служить (наряду с другими признаками) индикаторами древних процессов выветривания. Подобные же по составу и происхождению Al-Fe-Ва-образования, в частности гематит-барит-кварцевые руды, известны на Алдане (в Южной Якутии). На одном из месторождений Центральной Азии, где процессы древнего выветривания тоже, по-видимому, сыграли свою роль, четко выделяются более ранние магнетит-монацитовые и более поздние магнетит-бастнезит-баритовые руды.

Для осадочных пород, подвергшихся метаморфизму, ультраметаморфизму, а также инъекциям магматических пород, характерны также широко развитые явления гидротермальной миграции химических элементов, содержавшихся в материнских осадочных толщах. Эти элементы либо сконцентрированы в осадках, либо находятся в рассеянном состоянии. Однако под влиянием метаморфогенных или магматогенных гидротерм они перемещаются внутри метаморфических пластов, местами образуя межслоевые концентрации в виде жилок, а также в форме согласных или не вполне согласных линз; это — внутрипластовые или внутриформационные перемещения минерального вещества.

Помимо широко известных явлений, например частичной или полной амфиболизации пироксенов или биотитизации пироксенов и амфиболов (в условиях движения железистых и щелочных растворов), в осадочно-метаморфических толщах широко мигрируют, а местами собирательно концентрируются осадочные сульфиды железа и меди, свинца, мышьяка и др. Нередко в борсодержащих осадочно-метаморфических породах под влиянием повторных импульсов происходят многостадийные перемещения бора с развитием например серендибита по пироксену, с формированием вторичных гидротермальных турмалинов, которые часто образуются за счет переотложения вещества первичных метаморфогенных турмалинов и замещают плагиоклазы, скаполиты Mg-Ca-силикаты, или обрастают каемками кристаллы ранних турмалинов.

В подобных же условиях под влиянием углекислых терм происходит разложение метаморфогенных ортитов и выделение мелкозернистых агрегатов или прерывистых струек бастнезита; в других случаях происходит ашаритизация людвигитов, флюоборитов и других боратов.

Еще больший интерес представляет перемещение минерального вещества из одного структурного яруса в другой, когда, например, гранитоидные лакколитоподобные и другие малые интрузии рассекают более древние и несогласно на них лежащие более молодые формации. Под влиянием секущих обе формации интрузий нередко происходит перенос железа, бора, фосфора, редких земель и других элементов из более древних толщ в более молодые, где они откладываются в зоне экзоконтактов и главным образом в зоне карбонатных пород в виде метасоматических тел магнетита, апатита, редких земель, боратов и боросиликатов.

Такие хорошо изученные случаи известны в Сибири, в зоне Канадского щита, в Скандинавии и др. Вот почему при изучении металлогении метаморфических толщ и при расшифровке генезиса заключенных в них месторождений необходимо обращать внимание не только на пространственную связь оруденения с изверженными породами и с непосредственно вмещающими их осадочно-метаморфическими комплексами, но и на минералого-геохимическую специфику подстилающих или соседствующих формаций, относящихся к иному структурному ярусу.

Земная кора в основном состоит из осадочных и осадочно-метаморфических образований. В ней широко проявились процессы метаморфизма и деятельности метаморфогенных гидротерм, вызвавшие перераспределение элементов, образование сингенетических и эпигенетических месторождений, собирательную перекристаллизацию и формирование скарноидов.

Конечно, и магматические породы имеют большое металлогеническое значение, но они часто являются не первоисточником, а переносчиком и концентратором элементов, содержащихся во вмещающих осадочно-метаморфических толщах. А в ряде случаев силикатные и тем более рудные магмы не ювенильны, а палингенны, как это в последнее время показано, например, в геохимических работах Ландергрена 1945—1955 гг. для районов замечательных железорудных месторождений Шведской Лапландии (Кируна и др.) и железорудно-борных месторождений Центральной Швеции.

Вот почему традиционное, но надежно не обоснованное наблюдениями и исследованиями объяснение генезиса разных месторождений первичным выносом из магмы без учета металлогенической роли вмещающих осадочно-метаморфических толщ может привести к ложным выводам и направить усилия поисковиков и разведчиков по неверному пути.