25.03.2021

Углеродистые образования нижнего докембрия Украинского щита и их положение в структурах кристаллического фундамента


Углеродистые образования широко распространены среди метаморфизованных первично-осадочных пород. Углеродистое органическое вещество (OB) в виде тонкораспыленного углерода, графита и графитита встречается в гнейсах, сланцах, кварцитах, карбонатных образованиях и других типичных метаморфизованных осадках. Содержание его в породе колеблется от десятых и сотых долей процента до десятков процентов, иногда вплоть до образования чистоуглеродистых отложений, с которыми связаны многие известные месторождения и рудопроявления графита. Изучение углеродистых образований раннего докембрия Украинского щита в настоящее время направлено на выяснение закономерностей пространственного размещения этих образований и концентрации в них графита; реконструкцию условий докембрийского осадконакопления, диагенеза и метаморфизма; выявление роли биогенного OB в осадконакоплении докембрия и изучение в связи с вопросом происхождения жизни на Земле древнейших микроорганизмов, которые были начальными формами живого вещества и стояли у истоков жизни на Земле. Известна исключительная роль биогенного OB в литогенном породо- и рудообразовании. Углерод и OB влияют на ход рудогенеза при метаморфизме и повышают концентрацию рудного вещества в породах, что служит поисковым признаком на многие цветные металлы и редкие элементы. Сам графит — ценное полезное ископаемое, сфера применения которого с каждым годом расширяется.

Углеродистые образования занимают определенное положение в стратиграфическом разрезе метаморфизованных первично-осадочных пород и входят в состав средних и верхних свит тетеревской, бугской, ингуло-ингулецкой и центральноприазовской серий нижнепротерозойского возраста Украинского щита (стратиграфическая схема, утвержденная УРМСК в 1978 г.) . Чаще всего эти образования находятся в парагенетической связи с кварцитами, карбонатными образованиями, амфиболовыми и пироксен-амфиболовыми сланцами и амфиболитами. На территории Украинского щита нами выделены следующие, наиболее часто встречающиеся парагенетические ассоциации (или формационные типы) углеродистых образований: углеродистые образования и кварциты (кварцит-углеродистая ассоциация); углеродсодержащие образования и карбонатные породы (карбонат-углеродистая ассоциация); углеродсодержащие образования, карбонатные породы и хварциты (карбонат-кварцит-углеродистая ассоциация); углеродсодержащие высокоглиноземные гнейсы и кварциты; амфиболовые, пироксен-амфиболовые сланцы и гнейсы, амфиболиты и углеродсодержащие образования. Характеристика их подробно изложена в ранее опубикованных работах. Внутри парагенетических ассоциаций повышенные концентрации графита приурочены к определенным разностям пород, состоящих из характерного набора породообразующих минералов, главная роль среди которых принадлежит биотитовым, гранат-биотитовым, биотит-плагиоклазовым и высокоглиноземным силлиманит- и кордиеритсодержащим гнейсам, а также кварц-биотитовым и кварц-серицит-графитовым сланцам. В графитоносных породах рудные графитовые тела образуют пластовые формы или различные по мощности прослои, отличающиеся четко выраженной сланцеватой текстурой и серебристо-серым цветом.

Изучение материалов геологосъемочных и специальных поисково-разведочных работ на графит, а также выполненные тематические исследования с целью выяснения условий формирования графитсодержащих образований, их стратиграфического положения и размещения в региональных и локальных структурах позволили прийти к выводу о том, что наиболее благоприятные структуры на территории щита для концентрации углеродсодержащих образований — сложно построенные парасинклинальные межблоковые зоны с двухъярусным строением, часто отделяющие друг от друга геоблоки I порядка. К числу таких зон относятся Голованевская, Западно-Ингулецкая, Центрально-Приазовская, Тетеревская, Шевченковско-Березовская и Орехово-Павлоградская структуры. Графитоносные породы сконцентрированы также в раннепротерозойских троговых и шовных синклиналях Брусиловской, Тальновской и Криворожско-Кременчугской, тесно связанных с меридиональными глубинными разломами первых рангов. Этими двумя типами структур контролируются не только месторождения и рудопроявления графита, но и многих других полезных ископаемых (железа, глинозема, мрамора и др.). Останавливаясь на характеристике перечисленных выше межблоковых зон и троговых синклиналей, отметим своеобразность их геологического строения, определенность в наборе пород и формаций, составляющих эти структуры, а также более низкую степень метаморфизма пород по сравнению со смежными геоблоками.

Г олованевская межблоковая зона разделяет два крупных геоблока I порядка: Белоцерковский и Кировоградский. Она ограничена на западе Тальновским глубинным разломом, на Востоке — Первомайско-Трактемировским (см. рисунок). Для зоны характерно двухъярусное строение с преобладанием пород нижнего архейского этажа, метаморфизованных в условиях гранулитовой фации; разнонаправленные структуры, куполовидные складки, разделенные межкупольными синклиналями, а также троги, выполненные нижнепротерозойскими, в том числе и первично-осадочными породами. Субмеридиональная Голованевская зона сложена в основном ультраметаморфическими породами подольского чарнокитового комплекса и метаморфизованными осадочно-вулканогенными образованиями днестровско-бугской (архей) и бугской (нижний протерозой) серий. Углеродсодержащие образования распространены в южной части зоны и входят в состав кошаро-александровской свиты бугской серии, где они слагают небольшие по мощности тела и пачки, занимающие нижние части ее разреза. Последние являются наиболее продуктивными; в них сконцентрированы основные месторождения графитовых руд.

Графитсодержащие образования, а также другие породы, находящиеся с ними в парагенетической связи, слагают здесь два крупнейших синклинория: субмеридиональный Первомайско-Голованевский (Голованевская зона) и в пределах Гайворонского блока субширотный Хащевато-Завальевский, осложненные складками второго и более высоких порядков. Породы углеродистой формации обнаружены также в ряде синклинальных структур Il порядка — Молдовской, Секретарской, Кошаро-Александровской, Завальевской и других, где они залегают или в ядрах синклинальных складок, или на их крыльях, образуя пласты и пачки мощностью до 50 м. В Завальевской синклинальной складке углеродистая формация доступна для непосредственного наблюдения в карьере, вскрывающем Завальевское месторождение графита. Последнее приурочено к северному крылу Завальевской складки, ось которой часто меняет простирание от северо-западного до северо-восточного. Складка асимметричная. Породы, составляющие северное крыло структуры, имеют почти вертикальное падение, а на южном падают под углом 70—75°. Осевая плоскость круто наклонена на север.

В Завальевской синклинали широко развиты породы карбонат-углеродистой ассоциации. Они образуют пласты мощностью до 500—550 м; на северном крыле наблюдаются пласты мощностью до 300 — 350 м. Графитсодержащие породы Завальевской структуры тесно ассоциируют с кальцифирами и скарноидами, которые перекрывают рудную графитовую залежь на всей площади ее распространения. Ядро Завальевской структуры слагают кристаллические известняки и доломиты большой мощности (до 700 м), а крылья — графит-силлиманит- и гранатсодержащие гнейсы и кварциты. Графитсодержащие гнейсы локализуются в виде выдержанных по простиранию пачек длиной от нескольких сот метров до 1—2 и 5 км, мощностью до 50 м. В разрезе кальцифиры часто переслаиваются со скарноидами, но отсутствуют на участках развития кварцитов. В чередовании пачек кальцифиров и графитоносных гнейсов наблюдается грубая ритмичность.

Все породы, составляющие северное крыло Завальевской синклинали, имеют очень крутые падения и испытали неоднократные изменения в процессе формирования зон разрывных нарушений как поперечного, так и продольного простирания. Изоклинальные макроскладки, усложняющие северное крыло Завальевской складки, часто усложнены мелкими антиклиналями и небольшими по размерам зонами тектонических нарушений (зоны смятия, дробления), а также прорваны жилообразными телами аплит-пегматоидных и пегматоидных гранитов. Кроме охарактеризованной выше Завальевской синклинали, углеродсодержащие породы изучались в ряде других синклиналей, расположенных в долинах рек Южного Буга, Синюхи, Ятрани. Здесь они входят в состав кварцит-углеродистой ассоциации. Почти во всех разрезах наблюдается чередование (часто ритмичное) графит- и силлиманитсодержащих гнейсов и пачек белых полевошпатовых кварцитов. Переслаивание этих пород имеет закономерный ритмичный характер, обусловленный многократным повторением в разрезе однотипных породных ассоциаций (ритмов). Некоторые исследователи отмечали здесь двух- и трехкомпонентную ритмичность. Кварциты составляют как кровлю, так и подошву продуктивной графитовой толщи. Наиболее высокое содержание графита обнаружено на тех участках, где белые безрудные кварциты подстилают и перекрывают графитоносное пластовое тело. Кварцевые породы, очевидно, благоприятствовали накоплению OB и в условиях регионального метаморфизма препятствовали выносу углерода из осадков, богатых этим веществом. Ассоциация графитоносных образований и кварцитов, обусловленная их парагенетической связью, может быть использована как один из поисковых признаков при проведении поисково-разведочных работ на графит. Обнаружив кварциты в структурах, следует ожидать скопление углеродистого вещества в породах.

В Молдовской синклинальной складке, расположенной в краевой западной части центральной зоны Первомайско-Голованевского синклинория, во время проведения глубинного картирования выявлены графитсодержащие гнейсы и кристаллические сланцы в ассоциации с амфиболитами и габбро-амфиболитами мощностью от 5—6 до 50 м. Богатые по содержанию графита гнейсы выявлены на восточном крыле структуры и представлены пачкой графит-гранат биотитовых гнейсов мощностью 30 м, выше которой лежит мощное тело (100—120 м) габбро-амфиболитов.

Синклинальные складки, контролирующие графитовые рудопроявления и месторождения, часто различаются между собой по генезису, морфологии и размерам. Так, например, в пределах Голованевской межблоковой структуры эти складки изометричны, с крутым падением пород на крыльях. Генетически это складки послойного течения с концентрическим изгибом пластов. Содержание графита в породах, составляющих этот тип складок, очень высокое. Здесь могут быть встречены промышленные месторождения графита. В ятранской части Голованевской зоны широко развиты средние и мелкие изоклинальной формы складки, где содержащие графит гнейсы составляют нелинейные синклинали, разделенные изометрической формы почти квадратными антиклинальными поднятиями сундучного типа, сложенными кварцитами, эндербитами и другими слабо рассланцованными породами. Падение крыльев таких синклиналей почти вертикальное, размах крыльев незначителен, но содержание полезного компонента в породах таких синклиналей очень высокое. Структуры этого типа изучены по р. Ятрани у сел Роговая и Подвысокое.

3ападно-Ингулецкая межблоковая зона расположена между Кировоградским и Приднепровским геоблоками I порядка (см. рисунок). На востоке зона ограничена Криворожско-Кременчугским глубинным разломом с примыкающей к нему одноименной синклиналью, а на западе — сложно построенной Западно-Ингулецкой разломной зоной. Для зоны характерно двухъярусное строение. Фундамент ее сложен архейскими образованиями зеленокаменного днепровского пояса, а протерозойский чехол по генезису и составу пород может быть расчленен на ряд свит, сложенных терригенными, углисто-терригенными, углеродистыми и карбонатными образованиями осадочных формаций, образовавшихся в мелководных бассейнах протоплатформы. Углеродсодержащие образования входят в состав ингуло-ингулецкой серии и сконцентрированы главным образом в родионовской свите. Последняя состоит из карбонатных пород (кальцифиров, мраморов, кальцит-доломитовых пород), кварцитов, кварцито-песчаников, сланцев кварц-графит-биотитовых, силлиманит-графит-биотитовых и гнейсов графит-биотитовых, графит-актинолитовых, гранат-графит-биотитовых. В родионовской свите выделяются две пачки графитсодержащих образований, разделяемых доломитовыми мраморами мощностью до 60 м. Мощность пачек графитоносных гнейсов составляет: верхней — 30—40 м, нижней — 60—70 м.

Исходя из набора пород, составляющих родионовскую свиту, можно заключить, что углеродистая формация в Западно-Ингулецкой зоне представлена карбонат-кварцит-углеродистой и кварцит-углеродистой ассоциациями. Парагенетические ассоциации графитоносных пород образуют геологические тела, участвующие в строении широко развитых здесь складчатых структур куполовидной формы. В ядрах куполов залегают аплито-пегматоидные граниты, а на крыльях и в межкупольных синклиналях гнейсы и сланцы. Углеродсодержащие образования и генетически с ними связанные породы участвуют в строении межкупольных, линейно вытянутых синклинальных складок второго и более высокого порядков. Они залегают в ядрах синклиналей или на их крыльях, образуя пласты и пачки мощностью до 40—50 м среди метаморфических и ультраметаморфических пород. Хорошо изучены в настоящее время с помощью выполненного большого объема буровых работ Власовская, Овнянская, Вареаровская и Родионовская синклинальные складки Il порядка средней части Западно-Ингулецкой структуры, в которых углеродистая формация представлена сравнительно полным набором пород.

На крыльях и в ядре Родионовской синклинальной складки, расположенной в юго-восточной части Западно-Ингулецкой зоны, скважинами вскрыты графитоносные образования, представленные графит-биотитовыми, гранат-графит-биотитовыми, графит-биотит-кварцевыми и другими гнейсами. Парагенетически связанные с графитоносными образованиями белые безрудные кварциты залегают здесь как в кровле, так и в подошве графитоносных образований. Мощность их составляет 20—30 м. Карбонатные породы, подстилающие графитоносную толщу, образуют различные по морфологии тела: пласты и линзы. Мощность их изменяется от единиц до нескольких десятков и сотен метров. Мощность пачек графитоносных образований в разрезе составляет от 30—40 до 60—70 м. Крылья Родионовской структуры осложнены серией мелких складок вплоть до микроскладчатости и плойчатости, а также разломами.

Криворожско-Кременчугская троговая синклиналь, непосредственно примыкающая с востока к Западно-Ингулецкой зоне, возникла в нижнем протерозое и является типичной приразломной шовной синклиналью. Последняя выполнена спилито-диабазовой, нижней терригенной, джеспилитовой, углисто-графито-терригенной, лагунной и молассовой формациями, метаморфизованными в условиях зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций. Восьмикилометровый разрез в троговой синклинали венчается терригенными образованиями, выделенными в нижнюю гданцевскую и верхнюю глееватскую свиты. Первая из них включает основную толщу графитсодержащих образований, сконцентрированных в средней части разреза. Графитоносные образования представлены углисто-графититовыми, кварц-серицитовыми, углисто-кварц-карбонатно-биотитовыми, углисто-графитито-карбонатными и углисто-графитито-кварцевыми сланцами, тесно ассоциирующими с доломитовыми графитсодержащими мраморами. Мощности карбонатных пород не выдержаны по простиранию и колеблются от нескольких метров до 100 м. Мощности графит- и графититсодержащих гнейсов и сланцев также непостоянны и изменяются от 10—20 до 80—100 м. Общая мощность графитсодержащих образований и парагенетически с ними связанных пород составляет 600—800 м.

Основные складчатые структуры трога — линейные синклинали: Лихмановская, Ингулецкая, Криворожская, Желтореченская, Галешинская и др. Все синклинальные складки расположены кулисообразно, примыкая к Криворожскому глубинному разлому. Они имеют сжатую форму, стабильные субмеридиональные простирания, осложнены средними и мелкими изоклинальными складками и разломами высоких порядков. Углеродсодержащие образования установлены глубокими скважинами в Криворожской, Восточно-Анновской и Желтореченской синклиналях. Они слагают крылья этих складок и находятся в парагенезе с доломитовыми мраморами и кварцитами.

В Приазовском геоблоке Украинского щита графитсодержащие породы сконцентрированы преимущественно в Центрально-Приазовской шовной зоне, разделяющей Приазовский геоблок на два блока Il порядка: Западно-Приазовский и Восточно-Приазовский (см. рисунок). Для этой структуры характерны образования как архейского, так и протерозойского возраста, своеобразная пестрота в наборе породи формаций и сложная структурная мозаика. Преобладают ультраметаморфические образования: разнообразные мигматиты, гранитоиды. Метаморфизованные осадочно-вулканогенные образования объединены в западноприазовскую (архей) и центральноприазовскую (нижний протерозой) серии. Последняя расчленена на три свиты (снизу вверх): темрюкскую, сачкинскую и каратышскую. Графитоносные гнейсы в ассоциации с полевошпатовыми кварцитами и силлиманитсодержащими гнейсами играют существенную роль в составе темрюкской свиты, достигая (у с. Троицкого) мощности 100 м. Наиболее продуктивна на графит средняя часть разреза темрюкской свиты, с которой связаны все известные в районе месторождения и рудопроявления графита. Ритмичное строение ассоциации пород, составляющих среднюю часть разреза этой свиты, местами выявляется очень отчетливо. Ритмичность проявляется в закономерном чередовании пачек полевошпатовых кварцитов, высокоглиноземных и графитсодержащих гнейсов. Мощность пачек графитоносных гнейсов в средней части разреза темрюкской свиты составляет 50—80 м.

Углеродистая формация в Центрально-Приазовской зоне представлена ассоциацией высокоглиноземистых и графитсодержащих гнейсов и полевошпатовых кварцитов. На крыльях и в ядре этой структуры глубокими скважинами вскрыты тела графитоносных пород, мощность которых иногда достигает 50 м. Крылья осложнены более мелкими складками Il и III порядков, плойчатостью и многочисленными дизъюнктивными нарушениями. Западное крыло осложнено рядом разнонаправленных синклинальных и антиклинальных складок II, III и более высоких порядков. Оси складок прослеживаются в субширотном (синклинальные складки у с. К. Маркса и свх. им. Кирова), севе-ро-западном (хут. Глодово) и реже субмеридиональном (участок слияния рек Берестовой и Берды) направлениях. На западном крыле структуры выходы графитоносных и ассоциирующих с ними пород прослеживаются от хут. Глодово и Сачки (р. Берда) на севере через с. К. Маркса до с. Урзуф на побережье Азовского моря, а также по рекам Берестовая, Каратюк и Темрюк. Осевая часть синклинали осложнена крупной Дзержинско-Первомайской антиклиналью Il порядка, к которой приурочено Мариупольское осадочно-метаморфическое месторождение железа. Многие скважины в пределах месторождения вскрыли выдержанные пласты графитсодержащих пород и парагенетически с ними связанных карбонатных образований, которые по последовательности напластования петрографических разновидностей и наличию опорных горизонтов сходны с участками разрезов западного крыла синклинали. Крылья антиклинальной структуры осложнены рядом мелких синклинальных складок Ill и IV порядков. Это разобщенные, сильно сжатые по оси изометричные или изоклинальные, с круто погружающими шарнирами складки, часто лежачие. Ширина их 2—5 км, длина до 10 км и более, крылья крутые — до 80°. Осевые части их сложены биотитовыми, амфиболовыми и пироксеновыми гнейсами, а крылья — биотитовыми, гранат-биотитовыми, силлиманитовыми и графитовыми гнейсами, которые переслаиваются с полевошпатовыми кварцитами.

Восточное крыло Центрально-Приазовской структуры осложнено Златоустовской и Старо-Крымской брахисинклинальными складками, которые также осложнены многочисленными дизъюнктивными нарушениями различных порядков, мелкой складчатостью и плойчатостью. К Старокрымской синклинальной складке приурочено одноименное месторождение графита. Мощность графитсодержащих гнейсов здесь колеблется от 30—35 до 50 м. Мощность полевошпатовых кварцитов, находящихся с графитоносными гнейсами в парагенетической связи, колеблется от 12,5 до 30—35 м.

В западной части Приазовского геоблока углеродистые образования выявлены в пределах Корсакского синклинория, где они слагают синклинальные складки II, III и более высокого порядков: Куксунгурскую, Корсакскую и др. Наиболее полно фрагменты графитоносных и парагенетически с ними связанных карбонатных образований и кварцитов сохранились на участках железорудных месторождений Корсак Могила, Куксунгур и Каменная Могила, приуроченных к верхней железорудной толще. Графитоносные гнейсы и сланцы встречаются в виде маломощных (12 м) прослоев и линз среди железистых кварцитов.

В течение последних лет в результате проведения глубинного картирования в Copoкинской и Федоровской тектонических зонах в составе гнейсово-сланцевой толщи установлены графитоносные и карбонатные породы. В Сорокинской зоне скважинами вскрыты графит-биотит-мусковитовые гнейсы, мраморы и скарноиды, силлиманитовые и полевошпатовые кварциты, амфиболиты. По данным исследователей, изучавших геологическое строение Сорокинской зоны, эти образования отнесены к осипенковской свите, залегающей стратиграфически выше кальчик-бердянской (темрюкской) свиты и представляющей собой ритмичное чередование глиноземистых гнейсов, метабазитов и кварцитов. Мощность графитоносных гнейсов и сланцев по скважинам колеблется от 2—3 до 35 м, карбонатных пород — мраморов и кальцифиров, залегающих в кровле графитоносных гнейсов и сланцев, — от 5 (верхняя пачка) до 16 м (центральная пачка). По данным вышеупомянутых исследователей, метаморфические породы осипенковской свиты слагают моноклинальную синклиналь с наклоном крыльев на юго-запад под углом 70—75°, в осевой части которой залегает толща биотитовых и высокоглиноземистых гнейсов.

В северо-западной части Украинского щита (Волынский геоблок) углеродистые образования пользуются, сравнительно широким развитием в южной части геоблока в пределах субширохного Тетеревского прогиба, ограниченного с севера и юга разломами, отделяющими структуру от смежных Коростеньского и Бердичевского блоков. В прогибе наряду с гнейсами и сланцами, а также скарноидами широко развиты ультраметаморфические и магматические образования, представленные гранитами и мигматитами кировоградско-житомирского комплекса. Углеродсодержащие образования входят в состав виленской свиты тетеревской серии. Графитоносные породы наиболее характерны для нижней части разреза этой свиты, мощность пачек которых изменяется от нескольких десятков сантиметров до 20—22 м.

В Тетеревском прогибе графитоносные образования чаще всего ассоциируют с карбонатными породами, реже с амфиболовыми и пироксен-амфиболовыми сланцами и гнейсами. Внутреннюю структуру Тетеревского прогиба составляет сложная система линейных складок преимущественно северо-западного простирания, обусловленная чередованием неглубоких синклиналей с плоскими вытянутыми брахиантиклиналями. Оси складок ундулируют, что приводит к периклинальному и центриклинальному замыканию слоев и образованию брахискладок. В пределах прогиба широко развиты подобные прямые или наклонные и открытые линейные, флексурообразные и дисгармоничные складки. Графитсодержащие образования слагают синклинальные складки средних размеров (длиной 5—10 км и шириной 1—3 км). Синклинальные складки Новоград-Волынского и Житомирского блоков Il порядка, содержащие пласты графит-биотит-плагиоклазовых гнейсов, имеют часто флексурообразную форму, умеренную крутизну крыльев и дугообразной формы шарнир, ундулирующий часто под углом 10—15° на северо-запад по простиранию осей складок. Размах крыльев складок большой, достигающий нескольких сот метров, длина осевой плоскости складок варьирует в пределах от первых километров до нескольких десятков километров.

Брусиловская субмеридиональная структура, расположенная между Подольским и Белоцерковским геоблоками Украинского щита, ограничена с запада Виленской, а с востока Брусиловской зонами разломов. В ее пределах выделяется ряд более мелких синклинальных и антиклинальных складок, осложненных многочисленными дизъюнктивными нарушениями. В таких синклинальных складках Il и Ill порядков скважинами вскрыты графит биотитсвые и графит-гранат-биотитовые гнейсы, ассоциирующие с мраморами и скарноидами. Эти образования залегают в основном на крыльях синклинальных складок в виде отдельных пластов длиной 1—2 км и мощностью 100—300 м.

Роль разломов и мелких дизъюнктивных нарушений в формировании месторождений графита такова, что они в значительной мере способствовали перераспределению углерода в породах и концентрации его на участках возникновения высоких тектонических напряжений. Особенно это видно в местах пересечения разломов с толщами графитсодержащих пород, например, в Брусиловской зоне (Волынский геоблок), где сконцентрированы графитсодержащие породы; в Кочеровской синклинали; в Хмельницкой тектонической зоне. Иногда графитовые руды локализуются в оперяющих разломы локальных нарушениях и зонах катаклаза. Благодаря переработке пород динамометаморфизмом в тектонических зонах древнего заложения создались условия для высокой концентрации графита в породах. Исследования показали, что на участках появления локального динамометаморфизма содержание графита в породах тектонических зон выше, чем во вмещающих графитсодержащих породах, в 3—5 раз.

История происхождения и накопления углерода в графитсодержащих образованиях Украинского щита может быть вкратце представлена в следующем виде. Расчленение архейского фундамента Украинского щита в нижнем протерозое глубинными разломами на отдельные блоки привело к заложению парасинклинальных прогибов, троговых и шовных синклиналей, а также наложенных впадин и грабен-синклиналей. В структурах такого типа были созданы благоприятные условия для накопления ритмичных осадков, содержащих в большом количестве биогенное вещество, послужившее источником для образования углерода, преобразованного при метаморфизме в графит. Материалом для биогенной массы послужили древнейшие микроорганизмы, развивавшиеся в обширных лагунах. Г.И. Каляевым и А.М. Снежко выявлены комплексы древнейших микрофоссилий в графитсодержащих доломитовых мраморах и карбонат-графитовых сланцах гданцевской и глееватской свит криворожской серии и родионовской свиты ингуло-ингулецкой серии. Они представлены колониями сине-зеленых водорослей рифенитовой и корициумовой групп и продуктами их жизнедеятельности в виде онколитов и катаграфий; красными водорослями, простейшими сфероморфидами, строматолитоподобными образованиями и водорослевыми структурами.

В.И. Лазуренко обнаружены и изучены многочисленные микроорганрзмы и органогенные структуры из пород железисто-кремнистой и. карбонатной формаций Среднего Побужья. Метаморфизованные древнейшие организмы представлены остатками синезеленых и золотистых водорослей, железобактерий и бактериевидных форм, имеющих породообразующее значение. Железобактерии являлись концентраторами железа еще в период своей жизнедеятельности; в результате их отмирания сформировались пласты железистых пород органогенного происхождения. В графитовых и биотит-грфитовых гнейсах, кварц-графит-карбонатной породе кошаро-александровской свиты (Среднее Побужье) выявлены формы, которые, очевидно, имеют органическое происхождение. Микрофоссилии представлены несколькими видами простейших сфероморфид, а также микрофоссилиями, которые морфологически близки к группе низших грибов. Обнаружены также репродуктивные структуры водорослевого или грибного происхождения. Биогенная природа ископаемых органических остатков подтверждается изотопно-кислородными, изотопно-углеродными исследованиями и химическими анализами форм углерода.

А.В. Сидоренко и Cв.А. Сидоренко, изучая графитовые сланцы гданцевской и глееватской свит криворожской серии, а также аналогичные образования на территории других кристаллических щитов, разработали критерии определения живого OB в глубокометаморфизованных породах раннего докембрия. Эти критерии объединяют в себе степень распространенности, характер распределения и формы нахождения углерода в породах. Наиболее распространенная из четырех выделенных этими исследователями морфогенетических типов проявления свободного углеродистого вещества — точечная тонкодисперсная форма. На основе результатов химического, геохимического, битуминозного и изотопного анализов они пришли к выводам о биогенной природе УВ, графита и графитоидов, образовавшихся в процессе регионального метаморфизма OB, находящегося в первично-седиментогенных породах нижнего докембрия.

Фактический материал, собранный в последнее время (находки в раннедокембрийских породах древнейших ископаемых организмов, органических соединений, данные по изотопии углерода, кислорода и другие факты), убедительно свидетельствует о возникновении жизни в раннем докембрии и биогенной природе углеродистого OB. Графит в докембрийских образованиях Украинского щита — продукт накопления OB в древнейших осадочных породах и дальнейшей перекристаллизации его в условиях регионального метаморфизма. Неоспоримым также доказательством осадочно-органогенного происхождения графита и вмещающих его углеродистых образований служит их приуроченность к определенным фациям и стратиграфическим условиям, ритмичное залегание в толщах, тесная связь с такими типичными осадочно-метаморфическими образованиями, как кварциты, кристаллические известняки, сланцы, мраморы, а также пластовая форма залегания.

Исходя из выше изложенного, можно сделать следующие выводы.

1. Углеродистые образования приурочены к определенным сериям и свитам метаморфизованных первично-осадочных пород. Они находятся в парагенетической связи с кварцитами, карбонатными образованиями, высокоглиноземными гнейсами, амфиболитами.

2. Наиболее часто углеродистые образования встречаются в сложно построенных межблоковых парасинклинальных зонах с двухъярусным строением, а также в шовных и троговых синклиналях, тесно связанных с глубинными разломами.

3. В пределах межблоковых зон и троговых синклиналей, а также внутри блоков Il и III порядков графитоносные породы участвуют в строении главным образом крыльев и реже приядерных частей синклинальных складок Il и III порядков.

4. Углеродистые образования с высоким содержанием графита зафиксированы в синклинальных складках Ill порядка, имеющих часто изометрическую, изоклинальную, флексурную и куполовидную формы. Характеризуемые образования слагают периклинальные замыкания синклинальных складок и нижние части их крыльев, флексурные изгибы, участки утонения слоев в складках нагнетания пластичных масс, а также послойного кливажа и рассланцевания гнейсовых толщ.

5. Разрывные нарушения определили миграцию углерода в зоны повышенной тектонической напряженности и локального динамометаморфизма из гнейсовых толщ, богатых метаморфизованным биогенным веществом. Благоприятными для концентрации графита были участки пересечения разрывных нарушений с рудоконтролирующими складками.

6. Органическое вещество и углерод оказали значительное влияние на весь ход рудогенеза и концентрацию в углеродистых породах цветных и редких металлов.





Яндекс.Метрика