10.03.2021

Некоторые дискуссионные проблемы экзогенно-метаморфогенной геологии докембрия


Примерно десять лет назад успехи в познании образований, лежащих стратиграфически ниже кембрия, привели к возникновению нового научного направления, которое получило название «осадочная геология докембрия». В достаточной мере определились и основные методы изучения древнейших метаморфизованных первично осадочных пород и, прежде всего, метод, объединяющий в себе и литологические и петрографические принципы изучения первичной природы глубоко-метаморфизованных пород докембрия.

Остановимся кратко на некоторых дискуссионных моментах экзогенно-метаморфогенной геологии докембрия, с тем чтобы возможно лучше увидеть их сегодняшнее состояние.

О принципиальном сходстве геологических процессов в докембрии и фанерозое и их эволюции во времени. В докладе на I Международном геохимическом конгрессе в Москве было подытожено, что: «...развитие земной коры на протяжении всей обозримой сегодня геологической истории было в принципе единым, но эволюционно и необратимо усложняющимся», что «...весь комплекс геологических и геохимических данных указывает на существование принципиально сходных геохимических факторов гипергенеза на всем протяжении геологической истории Земли. Главнейшими из этих факторов являются вода, живое вещество и продукты его жизнедеятельности, отмирания и преобразования, газовый состав и, прежде всего, свободный кислород атмосферы и химизм поверхностных вод». «...Этот вывод ни в коем случае ,не должен быть понят как отрицание эволюции геологических и геохимических процессов гипергенеза в истории Земли. Естественно, что они закономерно изменялись, изменялась их роль и пропорции, равно как изменялись и другие геологические параметры, но в основных, определяющих чертах они были сходными на всем известном нам сейчас отрезке геологической истории Земли».

Приведенные выдержки со всей очевидностью показывают, что никакого «забвения» «принципа развития» в наших исследованиях нет. Причина иллюзии отсутствия «принципа эволюционности» заключается совершенно в другом: мы действительно не приводим каких-либо количественных данных об эволюции, поскольку не видим, к сожалению, в настоящее время для этого фактических данных.

Построение любых эволюционных схем, особенно в количественном изображении, предполагает полную генетическую определенность рассматриваемых объектов, т. е. глубокометаморфизованных пород, толщ, формаций. Мы же пока только стоим перед разработкой или, в лучшем случае, перед эффективным массовым применением уже разработанных методов вскрытия их первичной природы. И в какой класс пород — изверженных, эффузивных или осадочных — попадут во многом ещё мало изученные толщи гнейсов, амфиболитов, кварцитов, основных кристаллических сланцев — мы пока не знаем. Это очевидно, может самым существенным образом изменить и наши представления о природе рассматриваемых пород, толщ, формаций и об эволюции во времени петрографического и химического состава обнажавшихся частей древних континентов как источников вещества пород этих осадочных комплексов, не говоря уже о химических изменениях во времени составов самих осадков.

Таким образом, требуется ещё очень большая работа, прежде чем в наших руках окажутся все необходимые и генетически правильно понятые исходные данные. Пока же мы только стоим перед сложными вопросами снятия «наслоений времен» с тем, чтобы прочесть истинную генетическую природу многих древних толщ и в будущем, введя в эти исследования «число и меру», воссоздать на этой основе настоящую количественную эволюционную картину.

С другой стороны, не является твердой основой для необходимой при этом возрастной корреляции и геохронологии. Во-первых, даже согласованные возрастные данные по «рвущим гранитам» дают только возраст «прорывания». Во-вторых, даты по метаморфическим породам дают в лучшем случае так называемый «возраст последнего метаморфизма», а эта цифра никак не может характеризовать, например, возраст седиментации первичного осадка. При этом ясно, что даже хорошо коррелируемые по времени последнего метаморфизма толщи на самом деле могли быть сформированы как осадки или осадочные породы с интервалом в сотни миллионов и даже в 1 млрд. лет. He спасают ситуации и так называемые «омоложенные» и «реликтовые» цифры возраста, так как они допускают по самой сути интерпретации этих эффектов достаточный для путаницы произвол. Это уже не говоря о возможном изменении во времени скорости радиоактивного распада радиоэлементов (как это предполагает Э.К. Герлинг) и о том, что «убыстрение» во времени седиментации может быть просто иллюзорным эффектом.

И еще об одном необходимом «элементе» эволюционных схем и построений. Мы в своих работах неоднократно подчеркивали, что все известные к настоящему времени геологические, геохимические, геофизические и геохронологические данные не позволяют видеть даже в наидревнейших образованиях земной коры, наблюдаемых в обнажениях или буровых скважинах, самых первых ее геологических слоев, т. е. так называемую «точку отсчета» эволюции, в частности, седиментогенеза в истории Земли.

Многие исследователи, исходя из представлений А.П. Виноградова о разделительных процессах в верхней мантии, приведших к появлению первичных базальтовых покровов, почему-то хотят видеть в породах «зеленокаменных ядер континентов» ге первые геологические образования, с которых следует начинать эволюционные построения. Ho ведь уже сравнительно давно стало известно, что стратиграфическл ниже этих основных метавулканитов киватинского типа залегают стратифицированные гнейсы, гранито-гнейсы, граниты и чарнокиты неясного пока генезиса.

Ничто не мешает предположить, что отдельные ныне метаморфические породы этих толщ были первично «чисто» осадочными или вулканогенно-осадочными образованиями. Ho даже если это не принимать во внимание, то нужно просто иметь в виду, что основные метавулканиты далеко не единственные породы на этом стратиграфическом л возрастном уровне.

Среди отложений алданского комплекса Алданского и Анабарского щитов, гранулитовой серии Кольского полуострова, глубокометаморфизованных комплексов Западной Гренландии, кондалитовой серии Индии, образований системы Кейс в Южной Африке и андройской системы Мадагаскара, в комплексе Иматака Гвианского щита и в ряде других мест, с верхним возрастным пределом в 2,6 млрд. лет, распространены самые разнообразные породы от кислых гранулитов и гиперстеновыx и двупироксеновых сланцев основного состава с присутствующими в них окатанными зернами цирконов и ассоциацией тонкорассеянного биогенного графита с сульфидами железа до разнообразных мраморов кальцитового и доломитового состава и кварцитов с вкрапленностью в них магнетита и ассоциирующих с ними марганецсодержащих пород, близких к гондитам.

При характеристике отложений раннего докембрия, в которых метаморфизм проявлен относительно слабо или не проявлен совсем, нужно отметить, что признаки первичной природы таких горных пород наблюдаются в большинстве случаев совершенно отчетливо, а нередко удается установить и совсем тонкие особенности их седиментации. Характерными примерами уверенно датируемых отложений этого типа являются серии Киватин и Тимискаминг и их стратиграфические аналоги Канадского щита, себаквайская, булавайская и шамвайская системы Африки, серии Калгурли и Уарравуна Австралии и др.

Для этого комплекса отложений типичны конгломераты, граувакки, аркозы, аргиллиты, глинистые сланцы, филлиты, кварциты — как обломочные, так и хемогенные — железистые кварциты и джеспилиты, известняки, доломиты, сидериты, а также лавы и туфы липаритового, дацитового, трахитового и базальтового состава.

Устанавливаются признаки условий седиментации многих из них, например, косая слоистость. В конгломератах галька и валуны (последние иногда превышают 1 м в поперечнике) сложены разнообразными породами, в том числе железистыми кварцитами, известнякама, кислыми лавами. гранитами и другими интрузивными породами.

Интересно отметить присутствие конгломератов с галькой известняков (формация Тимискаминг), а также конгломератов с карбонатным цементом и доломитовых кварцитов. Последние, вероятно, свидетельствуют о высокой степени выветривания пород на суше в условиях аридного климата.

Особый интерес представляют те древнейшие на Земле комплексы, распространенные в Африке, возраст которых достоверно определяется как превышающий 3,2 млрд. лет. Это серия Камбуи и нижележащая серия Касила, серия Гангу и подстилающий «комплекс основания», система Додома и система Нянз с подстилающей последнюю «системой основания», система Свазиленд, включающая свиты Модис, Фиг-Три, Онвервахт. Среди них наблюдаются как глубокометаморфизованные породы (до гранулитовой фации), так и неметаморфизованные разновидности. Здесь широко и разнообразно представлены конгломераты. Известны базальные конгломераты, разделяющие серии и фиксирующие несогласие. В составе гальки присутствуют кварциты, граниты, полосчатые железные руды. Некоторые разновидности конгломератов содержат золото. Глинистые породы присутствуют в виде глинистых сланцев или филлитов, серицитовык сланцев, иногда с хлоритоидом, а также кианитовых сланцев. Псаммитовые отложения представлены гравелитами, слабо метаморфизованными песчаниками и «песчаными сланцами». По составу это полимиктовые или существенно кварцевые песчаники, переходящие нередко в кварциты.

Исходная природа седиментационных кварцитов, переслаивающихся с осадочными и первично осадочными породами, не всегда ясна. Разновидности, содержащие золото, вероятно, были обломочными, а амфиболовые и пироксеновые кварциты можно рассматривать либо как кварцевые песчаники с карбонатным цементом, либо как хемогенные карбонатно-кремнистые осадки. Достоверно устанавливается присутствие хемогенных кварцитов (полосчатые кремни). Широко распространены железистые кварциты, среди которых известны магнетитовые и гематитовые разновидности.

Карбонатные отложения представлены, главным образом, кристаллическими известняками. Выявлено присутствие осадочных баритов в отложениях системы Свазиленд.

Вполне определенно устанавливаются и следы жизнедеятельности организмов — водорослей и бактерий, не говоря уже о биогенных, по изотопным данным, графитистых выделениях, часто обильно насыщающих различные по характеру первично осадочные породы. Эффузивные породы представлены как основными, так и кислыми лавами, причем для первых нередко типична «шаровая» или «подушечная» текстура, свидетельствующая, по мнению исследователей, о подводном вулканизме.

Приведенное выше весьма фрагментарное описание характерных ассоциаций горных пород в стратифицированных комплексах самого раннего докембрия само по себе дает достаточно отчетливую картину условий раннедокембрийской седиментации и показывает, что в этом отношении не существует каких-либо принципиальных отличий раннего докембрия от более поздних геологических эпох.

Все вышеуказанное ни в коем случае не должно быть понято таким образом, что в настоящее время, во-первых, нет вообще никаких основ для рассмотрения эволюции во времени геологических процессов и их производных — различных типов горных пород и, во-вторых, что попытки такого анализа неправомерны.

Любые серьезные попытки выяснения эволюции геологических и геохимических процессов и продуктов этих процессов в докембрии и от докембрия к фанерозою интересны и заслуживает самого большего внимания. К немногочисленному ряду таких работ относятся исследования последних лет А.Б. Ронова, в частности, работа, посвященная анализу эволюции состава пород и геохимических процессов в осадочной оболочке Земли, работы А.И. Тугаринова и Г.В. Войткевича, Е.М. Лазько, Н.П. Семененко, Л.И. Салопа и ряд других, в которых рассматриваются вопросы геологической и возрастной периодизации докембрийского этапа развития земной коры и намечаются некоторые тенденции породо-рудообразовательных процессов и их продуктов за докембрийское время.

Совершенно особняком в представлениях о характере палеогеографических условий и процессов формирования архейских первично седиментогенных толщ стоит мнение В.П. Кирилюка. Он делает попытку обосновать их пустынную, сухую седиментацию при условии полного отсутствия гидросферы и при температуре свыше + 100°C. He задаваясь целью критически рассматривать эту работу, отметим тем не менее, что все основные ее положения находятся в противоречии с известным фактическим материалом и носят явно умозрительный характер. Это видно хотя бы из сделанного выше краткого обзора основных парагенезисов пород наиболее древних комплексов земной коры. В наибольшем противоречии точка зрения В.П. Кирилюка находится с хорошо известным в настоящее время фактом широкого развития даже в раннем докембрии проявлений жизни, живого вещества, что выражается в обильном насыщении отдельных толщ, сложенных самыми различными первично осадочными породами, биогенным графитом, углеродистым или «углистым» веществом и нередко сохраняющимися в них твердыми, жидкими и газообразными углеводородами часто нефтяного ряда. Уже это одно показывает, что ни о каком отсутствии «водной фазы», воды, водных бассейнов и температуре 100°С на поверхности «архейской Земли» не может быть и речи. Косвенно о достаточном развитии жизни в архее свидетельствует и надежное установление Ф. В. Чухровыы с соавторами (1969) в образованиях этого возраста фракционирования изотопов серы S32 и S34, что, как известно, реализуется только при участии живого вещества, в частности при бактериальном сульфатредуцировании.

Об основном принципе расчленения докембрия с целью выделения в его развитии главных этапов и важнейших историко-геологических рубежей. Как известно, расчленение докембрия в стратиграфических целях для выделения в его развитии различного ранга этапов и рубежей основывалось на различных принципах и проводилось исходя из признания главенствования в геологической истории разных геологических процессов и (или) разных условий их протекания.

Становление историко-геологического метода расчленения докембрия базировалось, по существу, на структурных и вещественных признаках горных пород, что позднее развилось в два в какой-то мере самостоятельных подхода к этой проблеме — тектонический и литологический. Однако надо заметить, что в последнее время литологический метод используется в основном не в целях расчленения, а для корреляции.

Радиогеохронология внесла в изучение и познание докембрия исключительный вклад и уже сравнительно давно стала использоваться для датировки основных тектоно-магматических этапов развития докембрия и эпох регионального метаморфизма и гранитизации. Ho, очевидно, что само по себе абсолютное датирование — это не инструмент выявления «направленности» и «этапности» в развитии геологических событий в докембрии.

Наконец, в последнее десятилетие полностью оформился, во всяком случае для стратиграфического расчленения верхнего протерозоя, классический палеонтологический метод по строматолитам. Возникают определенные предпосылки и для использования в дальнейшем в стратиграфических целях, в том числе и для более древних образований, других остатков ранних примитивных организмов.

He касаясь сугубо стратиграфического значения каждого из вышеупомянутых подходов и методов, мы считаем, что для расчленения докембрия с целью выделения в его развитии этапов, историко-геологических рубежей или крупных циклов эволюции, ни один из этих методов, как будет показано ниже, в качестве основного, главного метода принят быть не может.

Успехи в изучении докембрия в последнее десятилетие привели к установлению такого важнейшего, с нашей точки зрения, факта, как очевидное преобладание среди метаморфических пород докембрия первично седиментогенных (осадочных и осадочно-вулканогенных) порол. Если же учесть, что слоистые осадочные и осадочно-вулканогенные толщи доминируют и среди постдокембрийского, фанерозойского чехла континентов, то станет очевидным, что седиментогенные, осадочные и осадочно-вулканогенные образования являются вне сомнений, своего рода главным продуктом геологической истории, геологического развития Земли. Интрузивные и эффузивные породы (каково бы ни было происхождение их вещества «до магматической стадии») занимают при этом явно подчиненное место.

Признание или принятие этого факта дает нам все основания считать, что, естественно, только этапы развития этого «главного продукта» могут быть положены в основу расчленения геологической истории на любого ранга этапы, рубежи и историко-геологические отрезки или циклы. Ведь очевидно, что тектоника, тектонический режим — это, главным образом, лишь условия формирования экзогенных продуктов. Тем более не может быть главным, основным «объектом» периодизации «складчатая», «деформационная тектоника» горных пород земной коры. Даже при всей важности литологии слоистых толщ, только литологический арсенал приемов тоже вряд ли мог быть положен в основу рассматриваемой проблемы.

Таким образом, мы считаем, что только само вещество, а в нашем случае вещество седиментогенных толщ, его массы (объем), состав, его дифференциация и трансформация в различных процессах, протекающих в земной коре, может и должно быть объектом принципиального генетического расчленения с целью вскрытия истории становления доступной сегодня нам части земной коры.

Естественно, что это не может быть сделано без тектоники, без классической стратиграфии (и, прежде всего, без биостратиграфии) и без радиогеохронологического датирования; их роль и значение при этом останутся исключительными и незаменимыми. Ho, подчеркнем еще раз, что основным определяющим объектом генетико-исторического членения в целях познания становления и эволюции земной коры должно выступать только само вещество. И в принципе решение этой задачи связано с выявлением изменения во времени объемов или масс различных типов горных пород, слагающих слоистые толщи земной коры (разумеется, по возможности, с учетом объемов или масс, уничтоженных эрозией и «инверсионно» возвращенных вновь в этот гигантский глобальный цикл оборота вещества), и эволюции их состава как в целом, так и каждого типа пород в отдельности. Это и позволит увидеть принципиально или непринципиально, обратимо или необратимо, циклично или однонаправленно изменяется этот главный и основной продукт геологического развитая земной коры — слоистые, седиментогенные породы — на фоне изменения определяющих его формирование тектонических и климатических условий, под действием господствующего процесса их возникновения и развития — экзогенеза.

В известной мере самостоятельно, обособленно может рассматриваться в геологической истории этапность и эволюция развития жизни, живого вещества. Однако, учитывая исключительную и теснейшую взаимосвязь в совместном развитии в геологической истории нашей планеты косной и живой материи, нам представляется, что генетическое расчленение геологической истории Земли должно вестись на едином принципе изучения и косного и живого (или впоследствии органического) вещества наружной оболочки Земли, принимая и жизнь как тоже своего рода геологический продукт химической эволюции земного вещества.

Максимально близко в методическом отношении к такому анализу истории геологического развития и эволюции наружной оболочки Земли в настоящее время стоят в своих исследованиях А.Б. Ронов и его сотрудники. Однако в их исследованиях докембрий пока еще предстает, с нашей точки зрения, далеко генетически «не вскрытым», что приводит к тому, что в докембрийской части приводимых ими «эволюционных схем», и «кривых составов» они не представляются достаточно обоснованными. И тем не менее только применение разработанной А.Б. Роновым и его сотрудниками методики изучения эволюции объемов и составов седиментогенных пород позволит, при учете соответствующих генетических реконструкций глубокометаморфизованных пород, толщ и формаций докембрия, приблизиться к действительной картине эволюции седиментогенеза за отрезок геологической истории более 3 млрд. лет.

Метаморфизм осадочных толщ и их метаморфогенное «дыхание». Как известно, после разделительных процессов в плавящемся веществе верхней мантии Земли, формирующих, как полагают, главные типы эндогенных пород земной коры, наиболее крупный реальный акт дифференциации земного вещества происходит в поверхностной зоне земной коры, в области экзогенеза, т. е. при выветривании и осадкообразовании. Здесь в результате взаимодействия алюмосиликатного вещества с водой, кислородом атмосферы, живым веществом и продуктами его жизнедеятельности, отмирания и преобразования, в силу гравитационной, механической и химической дифференциаций остаточных и вновь возникающих продуктов формируются новые геохимические (и, естественно, геологические) ассоциации химических элементов и минералов, новые ассоциации осадочных горных пород. В экзогенных условиях происходит разделение кремния и алюминия (пески — биогенные кремнистые скопления — бокситы), калия и натрия (соли — гидрослюды — хлориты — океанические воды), кальция и магния (карбонатные осадки), а также других элементов. И, напротив, очень часто возникают новые ассоциации химических элементов, которые ранее, в других процессах не могли возникать (элементы-гидролизаты — Al, Ti, Fe3+, Zr, Ga, Th ч др. — в глинах и бокситах и т. п.).

Рассмотрение дальнейшей судьбы сформированных осадков (диагенез, катагенез и т. д.) показывает, что и при процессах их преобразования в осадочные горные породы также имеют место довольно значительные по масштабам разделительные и синтезирующие реакции, в которых участвуют H2O, H+ и ОН-, K+, Mg2+ и некоторые другие главные петрогенные элементы. В этих процессах идет дальнейшая естественная химическая и минеральная трансформация вещества осадков сообразно новым термодинамическим и физико-химическим условиям среды.

Следующим крупным процессом преобразования вещества седиментогенных толщ является их метаморфизм и его крайнее выражение — ультраметаморфизм, который, по существу, уже является в понимании многих исследователей своего рода «точкой инверсии», т. е. процессом, вновь «рождающим» магматические породы. И здесь необходимо подчеркнуть, что метаморфическое преобразование осадочных пород по сравнению с двумя вышеотмеченными процессами изучено крайне своеобразно. С одной стороны, мы довольно детально представляем себе, если можно так выразиться, «остаточный» результат региональной метаморфизации осадочных пород — сами метаморфические породы, а с другой — чрезвычайно обще то, что априори должно было бы выводиться из метаморфизующейся системы. И здесь, безусловно, сыграли свою отрицательную роль принципы так называемого «ортодоксального изохимизма».

Ведь очевидно, что метаморфизм как процесс должен «выводить» из метаморфизующихся толщ, во-первых, такой активный и реакционный «компонент» как воду, многие газы неорганического и органического происхождения, а вместе с таким газово-жидким флюидом — многие нерудные и рудные химические элементы. Именно поэтому метаморфизм и метаморфогенное рудообразование, даже несмотря на явно недостаточную изученность при этом взаимоотношений между ними, большинством исследователей уже давно стали пониматься как процессы, идущие в тесной взаимосвязи или, возможно, в определенной последовательности.

Иначе говоря, признавая дифференциацию вещества земной коры, существование метаморфогенной «редукции» изверженных, магматических пород и хорошо зная химическую и минеральную направленность самого метаморфического процесса, необходимо было специально искать в метаморфических реакциях механизмы «сбрасывания» из метаморфизующихся пород целого ряда компонентов, не обнаруживаемых в продуктах ультраметаморфических реакций.

Ранее всего исследователи пришли к выводу о безусловном выведении из метаморфизующихся пород воды, причем в том числе и воды вновь синтезированной, так называемой возрожденной. Однако, только успехи в развитии осадочной, экзогенно-метаморфогенной геологии докембрия позволяют ставить и понимать эту проблему намного шире, глубже, масштабнее, как одну из важнейших и актуальнейших сегодня проблем. Это связано с тем достаточно доказанным в настоящее время фактом, что в подавляющей своей массе докембрий был сложен первично осадочными породами, со всеми присущими осадочным породам чертами металлогении, огромными массами захороненной воды и связанных в минералах гидроксил-ионов, скоплениями биогенного органического вещества, газов и т. п. Ведь метаморфизм субстрата подобного вещественною состава, естественно, должен заметно отличаться от метаморфизма изверженных или излившихся пород и должен иметь существенные геологические и геохимические следствия, затрагивающие, как теперь становится ясным, не только породы литосферы, но и атмосферу и гидросферу нашей планеты.

Так сравнительно недавно нами была показана особая, исключительная роль метаморфизма осадочных толщ в реконсервации из земных недр такого чрезвычайно мощного «геохимического реагента», как CO2. Было установлено, что метаморфизм широкого рода глинисто-карбонатных пород должен приводить к декарбонатизации и к выделению из метаморфизующихся пород весьма значительных масс углекислоты. Оценка возможных масштабов ее выделения различными методами и исходя из различных количественных соотношений исходных карбонатных глинистых пород дало, независимо от способов подсчета, величину порядка 1,6*10в17 т CO2. Нами было отмечено, что вне всяких сомнений, полученное значение близко к минимальному, поскольку в расчетах не был учтен целый ряд потенциальных источников углекислоты, например таких, как эффузивы к иные типы пород. Кроме того, остались неучтенными также огромные массы декарбонатизированных отложений, эродированных с обширных площадей докембрийских щитов. Ho даже несмотря на все это, очевидно, что выделявшееся количество CO2 более чем в 1000 раз превышает общую массу углекислоты в современной атмосфере и океане и в десятки тысяч раз — только в атмосфере.

Естественно, что отторжение этой массы углекислоты происходило частями, периодически, в эпохи развития процессов регионального метаморфизма, но к учет этого показывает, что в каждую отдельную эпоху количества высвобождавшейся CO2 были огромны. Очевидно, что часть CO2 «захватывалась» массами вышележащих пород и локализовалась в зонах региональной карбонатизации, часть — поглощалась подземными водами; существенные количества CO2 эманировали в атмосферу.

Параллельно с CO2 эти же метаморфизующиеся толщи должны покидать и гигантские массы воды, в том числе и так называемой «возрожденной» воды, т. е. воды вновь «синтезированной» из H+ и ОН- ионов, ранее входивших в решетки глинистых минералов. О возможной рудомобилизующей и рудогенезирующей роли таких флюидов писалось неоднократно, и она очевидна. С этим предположением согласуются и новейшие данные А.И. Тугаринова и В.Б. Наумова по газово-жидким включениям в метаморфических минералах и в минералах гидротермальных месторождений. В этом исследовании показано, что углекислота является чрезвычайно характерным компонентом гидротермальных растворов, и сделан вывод о том, что «гидротермальные растворы нередко представляют собой весьма насыщенные CO2 природные воды...»

Таким образом, выявляется исключительное значение декарбонатизации погребенных отложений докембрия в возникновении метаморфогенных флюидов и связанных с ними гидротермальных растворов, а также соответственно в мобилизации и концентрации рудных элементов.

Весьма интересны и некоторые аспекты влияния «углекислого дыхания» метаморфизующихся осадочных толщ докембрия на состав и эволюцию в этой связи атмосферы нашей планеты. Сделанная нами сугубо приблизительная количественная оценка этого явления показала, что в отдельные эпохи метаморфизма (если исходить из того, что их было не менее десятка) в атмосферу могло поступать не более 0,14*10в17 т CO2. Ho даже в этом случае концентрация углекислоты в атмосфере и океане, вероятно, повышалась более чем в 100 раз. Правда, это максимальная из возможных величин поступления углекислоты в атмосферу при декарбонатизации, поскольку подсчеты основывались на допущении, что метаморфизм проходит одновременно (или почти одновременно) в пределах всех континентальных блоков земной коры.

Естественно, что столь заметные периодические колебания в составе атмосферы существенно влияли на интенсивность выветривания, состав и особенности докембрийских осадков. Таким образом, очевидно, что в докембрии существовала связь между эпохами метаморфизма, гранитизации и гранитообразования и связанного с ними рудогенеза, с одной стороны, и периодическими изменениями состава атмосферы и соответствующими эпохами выветривания, а также изменениями состава возникающих отложений — с другой.

В самые последние годы выявился и еще один весьма интересный компонент «дыхания» метаморфизующихся осадочных толщ докембрия. Так, в серии работ и в монографии А.В. Сидоренко и Св.А. Сидоренко впервые обратили внимание на своего рода «углеводородное дыхание» докембрийских толщ, т. е. на эманирование из докембрийского цоколя и в докембрийское и в последующее время (вплоть до настоящего времени) газообразных углеводородов от метана до соединений более сложного состава, часто нефтяного ряда. Детальный анализ этой совершенно новой проблемы и нового научного направления как в исследовании докембрия, так и в изучении древнейшего opганического вещества, показал, что установленное явление имеет далеко идущие и геохимические, и геологические следствия, в том числе и прикладного порядка.

Специальными многолетними исследованиями геологии, литологии и петрографии углеродистых проявлений в докембрии, детальнейшим изучением состава экстрагируемых из них углеводородов, изотопного углерода этих образований, доказана первичная биогенная их природа и связь с отмершим и захороненным древнейшим органическим веществом Земли.

Как полагают авторы, метаморфизм органического вещества древних осадочных толщ наиболее интенсивно протекал в докембрийское время, когда, вероятно, выделялась большая часть углеводородов. Однако, безусловно, полной дегазации за докембрийское время не происходило и докембрийские фундаменты, сложенные метаморфическими первично осадочными породами, являлись и являются поставщиками углеводородов в покрывающие их осадочные породы рыхлого чехла, внося свою лепту в образование здесь нефтяных и газовых месторождений.

Предварительный анализ дает целый ряд оснований связывать с дегазацией осадочно-метаморфических пород докембрия и некоторые другие газопроявления земной коры.

Таким образом, метаморфизм грандиозных масс первично осадочных толщ докембрия, как видно, приводит к мобилизации и отторжению от метаморфизующихся пород исключительно больших масс не только воды, но и углекислоты, различных углеводородов, других газов и многих рудных и нерудных компонентов. И сегодня недооценивать роль и значение этого, в фигуральном смысле слова «дыхания» метаморфических толщ докембрия уже нельзя. Учитывая массу докембрийских толщ и те расчеты, которые мы сделали при оценке возможных масштабов выделения углекислоты из метаморфизующихся глинисто-карбонатных пород, углеводородов, могущих эманировать из докембрия в породы вышележащего рыхлого комплекса, можно сделать вывод о том, что «дыхание» метаморфизующихся толщ, безусловно, должно сказываться не только на региональной металлогении докембрия, но и на составе и эволюции в геологическом времени атмосферы и гидросферы Земли. Отсюда очевидно и косвенное влияние метаморфизма на процессы экзогенеза, т. е. на процессы выветривания и седиментогенеза. Безусловно также влияние периодического массового выделения в атмосферу CO2 на биологическую активность и соответственно биологическую продуктивность живого вещества, что в дальнейшем находило выражение в более интенсивном скоплении углеродсодержащих образований в первично осадочных породах докембрия и, в конечном счете, в трансформации их в углеводородные погоны, эманирующие в вышележащие осадочные породы рыхлого комплекса.

Иначе говоря, устанавливается совершенно новое научное понятие о «жидко-газово-рудном дыхании» метаморфизующихся осадочных пород докембрия и о влиянии этого весьма масштабного процесса не только на металлогению докембрия, но и на состав и эволюцию атмосферы и гидросферы Земли. Естественно, что детальное изучение этого явления, имеющего не только научное, но и прикладное значение, должно привлечь внимание исследователей не только докембрия, но и широкого круга других специалистов, поскольку влияние процесса метаморфизма первично осадочных пород докембрия выходит далеко за рамки познания только собственно докембрийских комплексов и, по-видимому, будет иметь значение для понимания всей истории формирования земной коры.





Яндекс.Метрика