Два главных типа областей тектоно-магматической активизации

В настоящее время большинство исследователей под процессами тектоно-магматической активизации понимают сложный комплекс наложенных тектонических и магматических явлений, ведущих к структурной перестройке платформенных и консолидированных складчатых сооружений и происходящих в послеплатформенную континентальную стадию развития земной коры. Автор показал, что среди областей тектоно-магматической активизации наиболее контрастно выделяются два принципиально различных типа.

Первый тип — области тектоно-магматической активизации, возникающие в пределах консолидированных рам геосинклинальных прогибов в связи с развитием последних («отраженная», или «сателлитовая», активизация в понимании М.И. Ициксона и A.И. Семенова; «резонансная» активизация по терминологии Ю.М. Пущаровского и B.И. Матвеенко, «ревивация» по представлениям М.С. Нагибиной).

Второй тип — области тектоно-магматической активизации, формирующиеся независимо от развития геосинклинальных прогибов в континентальную стадию развития земной коры (активизация в понимании М.С. Нагибиной; автономная активизация по терминологии А.Д. Щеглова; области «дива» по данным китайских специалистов, по В.Д. Масайтису и Ю.Г. Старицкому; «эпигонали» по терминологии Ю.В. Комарова и П.М. Хренова; некоторые сводово-глыбовые и глыбовые области в понимании Г.Ф. Мирчинка, Д.И. Горжевского, Е.Д. Карповой и В.Н. Козеренко.

Области отраженной тектоно-магматической активизации возникают в жестких бортовых частях геосинклиналей, образуя сравнительно узкие (до 100—150 км) зоны, вытянутые вдоль простирания геосинклинальных трогов. Особенности металлогении активизированных зон геосинклинальных рам были впервые охарактеризованы В.И. Смирновым еще в 1962 г. Он показал, что в бортах некоторых геосинклиналей наряду с месторождениями предшествующих эпох известны месторождения, сингенетичные и синхронные оруденению, возникающему в пределах геосинклинали на разных стадиях ее превращения в складчатую область. Среди таких месторождений встречаются хромитовые в связи с шовными дайкообразными интрузиями дунит-перидотитового состава (Родопский, Анатолийский и Иранский срединные массивы), реже — небольшие оловянновольфрамовые месторождения пегматитового и гидротермального типов, связанные с плутонами гранитоидного состава, которые формируются в главную фазу складчатости. Наиболее широко в пределах областей отраженной активизации проявляются месторождения, возникающие в поздние стадии геосинклинальных зон. К ним, в частности, относятся молибденовые и медно-молибденовые месторождения, а также связанные с ними золоторудные и полиметаллические, ассоциирующие с трещинными интрузиями гранодиоритового состава (Забайкалье, Горный Алтай, Родопский и Кокчетавский срединные массивы и др.). Кроме того, в областях отраженной активизации выделяется еще одна крупная группа рудных и магматических образований, которые неизвестны в смежных геосинклинальных прогибах, но синхронны определенным стадиям их развития. К этой группе принадлежат рудные образования некоторых наземных вулканических поясов, находящихся в краевых частях геосинклиналей. Это прежде всего молибденовые и медные месторождения, ассоциирующие с умеренно кислыми субвулканами, а также небольшие месторождения железа, золота и реже вольфрама. Примерами таких рудоносных вулканических поясов являются девонский вулканический пояс Центрального Казахстана, вулканические пояса в обрамлении Иранского срединного массива и др. К рудным образованиям, возникающим в областях отраженной активизации, по-видимому, следует относить комплексные осадочно-гидротермальные месторождения свинца, цинка, марганца и железа так называемого атасуйского типа, известные в Успенской рудной зоне Казахстана.

В некоторых областях отраженной активизации, характеризующихся, как правило, большой стабильностью и жесткостью, возникают никеленосные перидотит-пироксенитовые интрузии (Северный Казахстан, Тува, Северное Прибайкалье) и щелочно-основные и щелочные комплексы (Кокчетавская глыба, Южный Тянь-Шань, Байкальская

Н.П. Лаверов считает, что рудоносные вулканические пояса в областях отраженной активизации всегда формируются синхронно поздним стадиям развития геосинклиналей в полуплатформенных условиях; к ним, возможно, относятся вулканические пояса Средней Азии и Тихоокеанского кольца. Наши наблюдения в пределах Ирано-Пакистанского вулканического пояса показывают, что образование пояса действительно происходит синхронно с развитием геосинклинали, однако особенно интенсивно интрузивные образования трещинного типа и связанное с ними медно-молибденовое оруденение проявляются в пределах вулканического пояса в среднюю стадию развития геосинклинальных прогибов, в период главных фаз складчатости, сопровождаемые редкоземельной минерализацией. Эти магматические и рудные образования во многом близки к образованиям платформенного типа и формируются в областях отраженной активизации на завершающих стадиях развития смежных геосинклинально-складчатых областей.

Области автономной тектоно-магматической активизации представляют территории, прошедшие в ранние периоды геологической истории геосинклинальную стадию развития, вплоть до превращения в область завершенной складчатости, или в платформу, и затем, после полной консолидации и тектонического покоя, время которого в разных областях различно, подвергавшиеся воздействию качественно новых тектонических процессов, проявлявшихся в послеплатформенный континентальный этап развития земной коры вне связи с формированием геосинклинальных прогибов и складкообразованием на соседних территориях.

Процессы автономной активизации охватывают различные по геологическому строению и истории развития структуры. Они наиболее отчетливо проявляются на площадях древних складчатых областей, имеющих протерозойский или палеозойский возраст (Западное Забайкалье, Тянь-Шань, Восточная Монголия, Восточный Саян и др.), срединных массивов с выведенным на поверхность докембрийским складчатым основанием (Родопский, Чешский, Буреинский, Центральный Французский и др.) и на территориях некоторых платформ и их щитов в Африке, Бразилии, Канаде и на Алданском щите.

Для этих структур характерны следующие главные особенности:

- возникновение в послеплатформенную континентальную стадию развития земной коры на жестком консолидированном субстрате разновозрастных складчатых областей, платформ и крупных срединных массивов (с выведенными на поверхность структурами древнего фундамента);

- наличие самостоятельных тектонических элементов (вулканических впадин, приразломных угленосных депрессий, зон долгоживущих разломов и рифтовых зон), для которых типичны наложенный характер, практически полная независимость развития от структур субстрата и специфические геологические формации;

- проявление одновременно на площади разновозрастных и разнотипных структур (платформ и складчатых областей, разновозрастных складчатых областей, срединных массивов и складчатых областей);

- формирование во многих регионах на значительном удалении от одновозрастных геосинклиналей;

- широкое проявление щелочных основных магм и устанавливаемая общая эволюция магматических продуктов от кислых к основным; всегда трещинный субвулканический характер интрузивных тел и их тесная связь с вулканитами; интенсивное проявление магматизма в центральных частях областей активизации в удалении от геосинклиналей;

- характерный разрез тектоносферы: резкое уменьшение сиалического слоя за счет увеличения базальтового при общей очень малой мощности земной коры и относительно малых глубинах залегания мантии;

- интенсивные гравитационные депрессии и отрицательные изостатические аномалии, высокие тепловые потоки, повышенная сейсмичность, характеризующаяся мелкофокусными землетрясениями;

- специфический комплекс эндогенных месторождений, характерных только для данных структур, и наличие месторождений — индикаторов процессов тектоно-магматической активизации.

Рассматривая вопрос об автономном (независимом от геосинклиналей) развитии некоторых областей тектоно-магматической активизации, следует отметить интересное исследование В.И. Казанского, который на примере Алданского щита и Южно-Китайской платформы показал, что рудные месторождения, возникающие в процессе автономной тектоно-магматической активизации, пространственно совмещаются с рудными месторождениями предшествующих этапов геологической истории. Так, на Алданском щите в раннем докембрии в связи с формированием кристаллического фундамента возникали контактово-метасоматические месторождения флогопита, железа и хрусталеносные жилы; в платформенных условиях образовались щелочные ультраосновные интрузии центрального типа с платиной и редкометальной минерализацией, а в ходе мезозойской тектоно-магматической активизации — гидротермальные месторождения золота, молибдена и флюорита.

Металлогения областей автономной тектоно-магматической активизации охарактеризована нами ранее в ряде работ. Было показано, что эти области представляют крупные рудные провинции, в пределах которых сосредоточены многие уникальные по масштабам эндогенные месторождения, и что в континентальных послеплатформенных условиях развития земной коры там возникают рудные концентрации, имеющие большое промышленное значение.

В развитии областей автономной активизации отчетливо устанавливаются две самостоятельные стадии; каждой соответствуют определенные наложенные структуры, отражающие специфику тектонического режима. В первую стадию обычно возникают наложенные пологие прогибы, выполненные континентальными вулканогенно-обломочными формациями. Они образуются в связи с возникновением крупных разломов, придающих субстрату, на котором закладываются эти структуры, блоковое строение. Обычно такие прогибы имеют изометрическую форму; слагающие их толщи в целом слабо дислоцированы, хотя в них наблюдаются характерные явления «приразломной» складчатости. С образованием таких структур связано проявление трещинных, часто субвулканических интрузий различного состава, сопровождающихся разнообразной минерализацией. Интрузии обычно бывают многофазны, и их становление тесно переплетается с вулканическими излияниями. Такие структуры широко развиты в областях автономной активизации Западного Забайкалья и Восточного Саяна, Тянь-Шаня и Восточной Монголии, а также в пределах Чешского, Верхнерейнского, Родопского, Буреинского, Уссури-Ханкайского и Восточно-Монгольского срединных массивов. В областях активизации платформ и их щитов эта стадия выражена неотчетливо: ее проявление намечается небольшими покровами кислых и щелочных эффузивов, которые предшествуют становлению сложных интрузивно-вулканогенных комплексов, отмечаемых, например, на Африканской платформе (плато Джое и массив Аир) и Алданском щите. В эту стадию, по-видимому, возникают и крупные поля щелочных эффузивов в зоне Великих разломов Восточной Африки.

Вторая стадия активизации характеризуется возникновением «наложенных терригенных впадин», выполненных грубообломочными континентальными угленосными отложениями. Эти структуры обычно обрамлены крупными зонами долгоживущих тектонических нарушений. Иногда это вытянутые вдоль разломов депрессии, разобщенные поперечными перемычками — поднятиями, сложенными породами фундамента; в этих случаях возникают гирлянды впадин (Забайкалье, Бразилия, Китай). Иногда это более крупные межгорные прогибы, имеющие изометрическую форму (Алдан, Западная Африка и др.). Общая особенность таких структур — их «наложенный» характер и независимость развития от структур субстрата, а также тесная связь с разрывными нарушениями, грубообломочный характер выполняющих их толщ и значительная мощность последних. В областях активизации с развитием таких структур проявлены небольшие по размерам и сложные по составу основные щелочные интрузии; в завершающие периоды активной жизни впадин и обрамляющих их разломов в некоторых регионах происходят значительные излияния базальтов. Такие «наложенные терригенные впадины» известны в областях активизации складчатых зон (Тянь-Шань, Западное Забайкалье, Скалистые горы и др.,), срединных массивов (Родопский, Чешский, Восточно-Монгольский, Буреинский и др.), платформ (Африканская, Индостанская) и их щитов (Туарегский, Алданский, Канадский и Бразильский).

Каждой стадии активизации свойствен специфический комплекс эндогенных месторождений. Наиболее пестрая серия месторождений возникает в первую стадию. Среди них известны оловоносные, вольфрамоносные и молибденовые грейзены и высокотемпературные гидротермальные месторождения золота, для которых характерно формирование в несколько стадий при интенсивном проявлении в некоторых случаях сульфидного оруденения, а также полиметаллические, медные, урановые и месторождения так называемой пятиэлементной формации. Для этих месторождений характерна тесная связь с небольшими трещинными интрузиями пестрого состава; часто отмечается локализация месторождений в полях развития дайковых пород (Джидинское вольфрамовое месторождение в Забайкалье, полиметаллическое месторождение Пршибрам в Чешском массиве, полиметаллические месторождения Кураминской зоны Тянь-Шаня, некоторые урановые месторождения Канадского щита — Эльдорадо и др.).

Во вторую стадию активизации во всех регионах формируются месторождения эпитермального типа, представленные флюоритовыми, баритовыми, полиметаллическими, золоторудными, вольфрамовыми, урановыми, сурьмяными и марганцовыми месторождениями. Флюоритовые месторождения тесно связаны с комплексом субвулканических основных щелочных интрузий, характеризующихся большим сходством, несмотря на значительную пространственную разобщенность областей активизации. Такие интрузии выявлены в Западном Забайкалье, Родопском и Чешском массивах, Южной и Западной Африке, Канаде и Бразилии. Для других месторождений связь с магматическими породами менее очевидна.

Характерная особенность многих областей активизации — линейное размещение месторождений, контролируемое обычно зонами долгоживущих разломов, вдоль которых месторождения, как правило, группируются в отдельные рудные зоны, районы и узлы. Иногда в областях активизации возникают крупные наложенные рудоносные структуры, или рудные пояса; они не характерны для областей активизации срединных массивов, где оруденение локализуется обычно в рудных районах, имеющих изометрическую форму, или в локальных рудных зонах, и весьма типичны для областей активизации складчатых зон и платформ. Такие рудные пояса протягиваются на 1000 км и более при ширине 200—300 км. К ним относится Джидинский молибденово-вольфрамовый пояс Забайкалья, оловорудный пояс Западной Африки и оловянно-вольфрамовый пояс Южного Китая. Весьма отчетливо выделяются флюоритоносные рудные пояса Забайкалья и Восточной Монголии; намечается выделение крупного пояса флюоритовых месторождений в прибрежных районах Бразилии. Протяженный пояс ртутно-сурьмяных месторождений устанавливается в активизированных структурах на юге Китайской платформы. В Восточной Африке выделяется крупнейший пояс редкоземельных месторождений, приуроченный к зоне Великих разломов. Менее значительны по своим размерам рудные пояса с полиметаллической минерализацией (Прибайкалье, Тянь-Шань).

Формирование областей автономной активизации и связанных с их развитием эндогенных месторождений в различных регионах происходит в разное время. Устанавливается, что наиболее широкое распространение в областях автономной активизации имеют мезозойские и кайнозойские месторождения. Докембрийские и раннепалеозойские рудные образования, связанные с развитием областей автономной активизации, неизвестны, хотя не исключено, что и в эти эпохи происходили процессы активизации. Позднепалеозойские месторождения известны в активизированных областях некоторых складчатых зон и платформ. К ним, в частности, относятся редкоземельные месторождения Саян и зоны Великих разломов Восточной Африки. Кайнозойские области активизации с присущим им набором эндогенных месторождений имеют более ограниченное развитие. К ним относятся Родопский срединный массив, Южный Тянь-Шань и, по-видимому, Скалистые горы в США.

Эндогенные месторождения областей активизации обладают рядом характерных генетических особенностей, связанных с формированием их на незначительных глубинах в условиях небольшого внешнего давления. Характерная особенность их — вертикальная зональность месторождений, смена одних минеральных ассоциаций другими, что происходит или в результате развития на разных горизонтах руд различных стадий минерализации, или в результате дифференциации по вертикали минерального вещества одной стадии минерализации. Часто устанавливается обратная вертикальная зональность, обусловленная развитием более высокотемпературных минеральных ассоциаций на верхних, а более низкотемпературных на нижних горизонтах рудных тел. Характерен для месторождений значительный вертикальный диапазон оруденения, достигающий во многих месторождениях 1000 м и более. Так, на месторождении Пршибрам оруденение прослежено на глубину более 1800 м, на оловорудно-полиметаллических месторождениях Корнуола вертикальный диапазон минералоотложения превышает 1000 м, а в некоторых полиметаллических месторождениях Родопского срединного массива оруденение отмечается на глубинах более 1000 м. В некоторых вольфрамовых месторождениях Забайкалья вертикальные размеры рудных тел достигают 700 м, полиметаллические месторождения Кураминской зоны Тянь-Шаня прослежены на глубину более 1200 м.

В отличие от складчатых зон и платформ формирование эндогенных месторождений в областях автономной активизации, очевидно, связано с глубинными процессами, происходящими, по-видимому, в верхней мантии. На это указывает специфическое строение тектоносферы в областях активизации, характерной особенностью которых является уменьшенная мощность земной коры при увеличенных размерах базальтового слоя, а также совпадение с отрицательными гравиметрическими аномалиями. На специфический характер строения тектоносферы в областях активизации и на участие в их развитии глубинных мантийных частей указывает необычайный порядок проявления магматизма в областях активизации, обратный той направленности, которая устанавливается на платформах и в геосинклинальных зонах. Здесь процессы магматизма начинаются с формирования более кислых пород и заканчиваются образованием щелочных основных пород. Известно, что повышенная щелочность основных магм в областях активизации указывает на их более глубинное происхождение по сравнению с геосинклинальной и платформенной магмами.

Сложная проблема металлогении областей автономной активизации охватывает широкий круг вопросов. В этой связи обращает на себя внимание то обстоятельство, что многие телетермальные полиметаллические месторождения располагаются на периферии активизированных областей среди осадочных комплексов, слабо затронутых тектоническими движениями. В северном обрамлении области активизации Чешского массива располагается зона развития телетермальных месторождений Силезии. Зоны с телетермальными флюоритовыми, баритовыми, свинцово-цинковыми и сурьмяными месторождениями отчетливо обрамляют Армориканский и Центральный Французский массивы, а к периферии срединного массива Испанской Мезеты приурочены две зоны — Сантандерская на севере и Сьерра-Морена на юге, в пределах которых широко развиты низкотемпературные месторождения свинца и цинка. Характерно, что в случае проявления полиметаллических месторождений в условиях карбонатной среды обычно возникают согласные стратиформные залежи, которым часто приписывается осадочный генезис. К таким месторождениям относятся рудные залежи Силезской и Сантандерской зон, месторождения Каратау и Алдана. В случае проявления оруденения в песчаниковосланцевых отложениях возникают протяженные рудные жилы, прослеживающиеся на значительные глубины. Такие месторождения характерны для Рейнской зоны и зоны Сьерра-Морена, где кварцево-карбонатные жилы с баритом, галенитом и сфалеритом локализуются в терригенных породах.

Для многих телетермальных галенит-сфалеритовых месторождений характерно присутствие флюорита, который в ряде рудных районов образует самостоятельные крупные концентрации, как, например, в Рейнских сланцевых горах или в штатах Кентукки и Иллинойс в США. В стратиформных залежах полиметаллических месторождений Силезии, кроме сфалерита, галенита и пирита, встречаются халькопирит, борнит, аргентит, реальгар и редкие сульфосоли. Все это, вместе взятое, позволяет рассматривать телегермальные месторождения, располагающиеся на периферии областей автономной активизации, в связи с развитием последних и предполагать, что они представляют своеобразное отражение процессов активизации.

В последнее время рядом исследователей подчеркивается особая роль в формировании и локализации месторождений областей активизации консолидированного фундамента, являющегося в ряде случаев, например, для урановых и оловянных месторождений, источником рудного вещества.

В.И. Казанский показал, что характер тектонических движений в областях активизации в значительной степени определяется степенью консолидации нижнего структурного этажа. Она влияет и на строение платформенного чехла, на его мощность, устойчивость фаций, дифференциацию, на конседиментационные прогибы и поднятия и в конечном счете на характер металлогенических особенностей. Для образования постмагматических месторождений наиболее благоприятные условия создаются, по-видимому, в тех районах, где платформенный чехол имеет сравнительно небольшую мощность, не превышающую 4—5 км. Этим условиям отвечает Алданский щит и эпикаледонская часть Южно-Китайского массива. В районах с глубоко опущенным фундаментом и наиболее полными разрезами осадочного чехла, достигающими 8—10 км, мезозойский магматизм проявлен гораздо слабее, а месторождения представлены телетермальным типом.

В.И. Казанский отмечает, что определяющее влияние структурных этажей на условия локализации оруденения наблюдается в тех районах, где они четко различаются по составу и степени метаморфизма пород. Если различия невелики, то эндогенное оруденение распространяется из одного этажа в другой практически без изменений.

Следует подчеркнуть, что В.И. Казанский впервые показал специфику разрывных нарушений в областях активизации, их «сверхдлительное». развитие, в особенности в пограничных зонах активизированных платформ, которые разделяются им на зоны длительного, сквозного и кратковременного развития. В своих исследованиях он определил особую роль разрывных нарушений в проявлении и локализации рудных месторождений в областях активизации.