Палеотектонические реконструкции и генетическая интерпретация

Древние фосфориты в тектоническом и генетическом плане принципиально, видимо, не отличаются от более молодых — мезозойско-кайнозойских. Они являются хемогенными породами, образовавшимися в окраинно-континентальных бассейнах в результате апвеллинга богатых фосфатом холодных вод из глубин океана на континент. В качестве модели древнего фосфатонакопления наиболее подходящей следует считать Северную Атлантику в позднем мезозое—кайнозое, когда сначала на восточном берегу, в Мавритании, Марокко и других странах, а затем на западном происходило массовое накопление фосфоритов.

Многими исследователями реставрируется древний океан Япетус — раннепалеозойский предшественник Атлантики. В целом он располагался на «том же месте», что и современная Атлантика, и его западный и восточный берега зафиксированы соответственно кембро-ордовикскими карбонатными шельфовыми толщами приатлантического побережья США и инфракембрийскими—кембрийскими толщами сходного состава, выходящими в Мавритании и Марокко. Ближе к современной Атлантике в обоих этих регионах широко распространены метаморфизованные вулканокластические толщи разного состава, свидетельствующие о существовании здесь в позднем докембрии—кембрии океанической коры и древнего океана. Как и в мезозойско-кайнозойской Атлантике, при определенном сочетании благоприятных условий в инфракембрии происходило массовое накопление фосфоритов по западной окраине Западно-Африканского кратона. По аналогии с мезозойско-кайнозойской Атлантикой можно ожидать, что на несколько более позднем этапе развития палеоокеана древние фосфориты могли формироваться и вдоль его западных берегов — в США, Венесуэле, Бразилии, Аргентине. Отдельные проявления древних фосфоритов в этих странах уже известны.

В целом палеотектонические реконструкции показывают, что благоприятные для фосфатонакопления условия сложились лишь к тому времени, когда океаны, разделяющие континенты, стали достаточно обширными и глубокими и когда установилась интенсивная глубоководная циркуляция глобального масштаба. Эти условия можно представить себе на примере реконструкций позднемезозойской—раннепалеозойской Атлантики. Устанавливается, что фосфатонакопление по берегам Атлантики не имело места вплоть до самого конца мела. До этого времени Атлантика представляла собой серию застойных, изолированных друг от друга впадин, в которых накапливались сапропели товые илы. Лишь в самом конце мела в результате резкого возрастания скорости спрединга произошло становление обширных глубоководных впадин по обе стороны от срединного хребта; возникла донная циркуляция между Атлантикой и Арктикой, с одной стороны, и Антарктикой — с другой. Установилась связь через Гибралтар с Тетисом, а через Панамский пролив с Тихим океаном. Такую обстановку, сохранившуюся и в палеогене, можно рассматривать в качестве благоприятной палеотектонической предпосылки для фосфатонакопления.

Наиболее вероятным источником фосфора были вулканические породы, в частности специфические щелочные базальтоиды—лимбургиты и базаниты, содержащие около 1% Р2О5, которые начали формироваться в Атлантике с конца мела и вследствие гальмиролиза которых могло происходить обогащение фосфатом холодных вод глубин океана.

Заложение океана Япетус, судя по возрасту пород, выполняющих рифты, предшествовавшие раскрытию океана, произошло 820 млн. лет назад. Постепенное углубление и расширение этого океана в процессе спрединга привели в самом конце докембрия — начале кембрия к образованию обширного океанического бассейна. К этому же времени на окраинах соседних континентов сформировались достаточно обширные шельфы, на которых и могло осуществляться фосфатонакопление. Так же как и в Атлантике, в мезозой-кайнозое фосфатонакопление на шельфе осуществлялось независимо ни от того, какими породами (по возрасту, составу) была сложена прилежащая суша, ни от ее геоморфологических особенностей. Окраины континентов играли пассивную роль арены для седиментации фосфата, тогда как все движущие силы и источники этого грандиозного природного процесса находилось в океанах.

Отсутствие океанов в протерозое и архее, во всяком случае таких, какие существуют ныне, вероятно, в определенной мере может объяснить и отсутствие массовых скоплений фосфоритов в дорифейских (доверхнерифейских) отложениях. Приведенная выше цифра 820 млн. лет для Северо-Американского континента, по-видимому, довольно точно отвечает времени рифтинга древней сиалической коры не только для Северо-Американского континента. В Центральной Азии аналогичные события датируются интервалом 823—752 млн. лет. Сходные цифры известны и для других континентов. В таком случае позднерифейское раздробление Пангеи («Умбрух» Г. Штилле) можно считать исходным при формировании древних океанов, на зрелой стадии развития которых в конце позднего докембрия — начале кембрия и происходило массовое фосфатонакопление.