2020-06-29
159
В результате палеотектонических корреляций [16] было установлено существенное сходство разрезов Курского блока и бассейна Трансвааль (Южная Африка), связанное с тем, что Курский блок, как часть Сарматии, и кратон Каапвааль, как часть суперкратона Ваалбара, в протерозое представляли собой единый бассейн осадконакопления. В корреляционной схеме Ваалбары и Сарматии карбонатным отложениям роговской свиты соответствует карбонатная формация Тонгвейн, стратиграфическое положение которой сходно с положением роговской свиты – доломиты подстилаются отложениями железисто-кремнистой формации, и после их накопления следует перерыв.
Формация Тонгвейн перекрывает железистую формацию Пендж. Она имеет меньшую по сравнению с роговской свитой мощность (220 м), содержит в основании глинистые сланцы, переходящие в глинистые аргиллиты, выше залегают смешанные аргиллиты и доломиты, заканчивается формация массивными доломитами (рис. 14) [9]. Среди пород отмечаются прослои брекчий, конгломератов, свидетельствующие о периодическом обмелении бассейна седиментации. Выше с перерывом залегают породы формации Дуйтчленд группы Претория, состоящие из ледниковых диамиктитов, конгломератов, сланцев, алевролитов, песчаников, известняков и доломитов [23, 24]. Формация Тонгвейн испытала контактный метаморфизм амфиболитовой фации в результате вторжения Бушвельдского магматического комплекса [25].
Накопление формации отражает постепенное обмеление от глубокого шельфа через склоновые отложения с дистальными турбидитами до мелководных карбонатов с волновой рябью и строматолитами. В связи с высокой степенью изученности выделяются соответствующие положению фации. Образование формации Тонгвейн происходило в период 2460–2420 млн лет назад, до Великого окислительного события.
Рис. 14. Схема строения формации Тонгвейн по [9].
В результате сравнения массивных доломитов верхней части разреза роговской свиты и соответствующих им доломитов Тонгвейн установлено, что по петрохимии доломиты Тонгвейн практически идентичны роговским [9]. Содержания CaO попадают в интервал от 20 до 30 мас. %, MgO 15–17 мас. % [9]. Доломиты Тонгвейн также заметно окремнены – содержания SiO2 достигают 10 мас. % [9]. Содержания Al2O3 в среднем до 3 мас. %, содержания FeO несколько выше – до 10 мас. %. Другие петрогенные оксиды (Na2O, K2O, TiO2, P2O5) присутствуют в количествах менее < 1 мас. %.
Суммарное содержание редкоземельных элементов в карбонатах Тонгвейн варьирует в широких пределах от 11,3 до 174 мкг/г [25], однако, для большинства массивных доломитов оно составляет около 20–40 мкг/г, молярные отношения Y/Ho близки к хондритовым и составляют около 50–60. В доломитах отсутствуют значительные отрицательные и положительные аномалии Ce [9]. Большинство пород формации показывают небольшие положительные аномалии Eu, нормализованные к составу постархейского австралийского сланца. При этом концентрации стронция варьируются от 12,5 до 110 мкг/г, что значительно ниже по сравнению с роговской свитой. Карбонаты роговской свиты отличаются от карбонатов формации Тонгвейн несколько большим содержанием легких редкоземельных элементов по сравнению с тяжелыми.
Таким образом, наблюдается явное сходство осадочных разрезов роговской свиты Воронежского кристаллического массива и формации Тонгвейн кратона Каапвааль в период 2,6–2,4 млрд лет назад. Сравниваемые осадочные толщи согласно залегают на ЖКФ, фиксируя собой обмеление бассейна седиментации с постепенным переходом от сланцев к доломитам. Следует отметить сходство геохимических характеристик карбонатных отложений, включая окремнение и низкую примесь силикокластического материала. В доломитах обоих кратонов установлены низкие концентрации редких земель, отсутствие выраженных аномалий La, Се, положительные Eu аномалии и близкие к хондритовому величины отношения Y/Ho.
Учитывая сходство разреза формаций и близкие геохимические характеристики карбонатных пород, можно полагать, что осадки отлагались в пределах единого океанического бассейна на значительном удалении от суши ниже волнового базиса в бассейне с пассивным тектоническим режимом накануне Великого окислительного события.
Заключение
В результате изучения карбонатных пород роговской свиты мегаблока Курской магнитной аномалии Воронежского кристаллического массива установлено, что они представлены светлыми массивными доломитами, кальцитовыми мраморами, темными сланцами, амфибол-карбонатными, близкими к скарнам и тёмные кремнистые породы протерозойского и палеопротерозойского возраста. Окремненные, с низкой примесью силикокластического материала и низкими концентрациями редких земель с преобладанием легких РЗЭ, по чему установлены перекристаллизованные и типично морские породы.
Сходство разреза формаций роговской свиты и формации Тонгвейн бассейна Каапвааль Южной Африки и близкие геохимические характеристики карбонатных пород данных формаций позволяют сделать вывод, что осадки отлагались в пределах единого океанического бассейна на значительном удалении от суши ниже волнового базиса в бассейне с пассивным тектоническим режимом накануне Великого окислительного события.
Список литературы
1. Савко К.А., Самсонов А.В., Ларионов А.Н., Кориш Е.Х., Базиков Н.С. Архейская тоналит-трондьемит-гранодиоритовая ассоциация Курского блока, Воронежский кристаллический массив: состав, возраст и корреляция с комплексами Украинского щита // Доклады Академии Наук. 2018. Т. 478. № 3. С. 335–341.
2. Савко К.А., Самсонов А.В., Холин В.М., Базиков Н.С. Мегаблок Сарматия как осколок суперкратона Ваалбара: корреляция геологических событий на границе архея и палеопротерозоя // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2017. Т. 25. № 2. С. 3–26.
3. Савко К.А., Холина Н.В., Холин В.М., Ларионов А.Н. Возраст неоархейских ультракалиевых риолитов – важный геохронологический репер эволюции раннедокембрийской коры Воронежского кристаллического массива // Материалы VI Росс. конф. по изотопной геохронологии. СПб.: Sprinter, 2015. C. 247–249.
4. Савко К.А., Базиков Н.С., Артеменко Г.В. Геохимическая эволюция железисто-кремнистых формаций Воронежского кристаллического массива в раннем докембрии: источники вещества и геохронологические ограничения // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2015. Т. 23. № 5. С. 3–21.
5. Окончательный отчет по теме 34-94-51/1 «Изучение особенностей геологического строения и металлогении Воронежского кристаллического массива с целью составления прогнозно-металлогенических карт м-ба 1:500000 за 1991-1999 гг.» (объект 360)// Отв. исполн. В.И. Лосицкий. 3 тома, 7 книг, 12 папок. Том 1. Воронеж 1999. Фонды.
6. Холин В.М. Геология, геодинамика и металлогеническая оценка раннепротерозойских структур КМА. Автореф. дисс.... канд. геол.-мин. наук. Воронеж, 2001. 24 с.
7. Отчет о результатах работ по глубинному геологическому картированию докембрия в масштабе 1:200000 в районе Новоялтинско-Михайловского рудного поля на территории листов №36-131-Б-Г; 132-А,В; 143-Б; 144-А (объект 80. Октябрьская геологоразведочная партия 1982–1988 гг.)// В 3-х томах, 12 книгах. Пос. Геологов, 1988. Фонды.
8. Полищук В.Д., Голивкин Н.И., Зайцев Ю.С. и др. Геология, гидрогеология и железные руды бассейна Курской магнитной аномалии. // М., 1970. 439 с.
9. Schröder S., Warke M.R. Termination of BIF deposition in the Paleoproterozoic: the Tongwane Formation, South Africa // South African Journal of Geology. 2016. V. 119. No. 2. P. 329–346.
10. Veizer J., Clayton R.N., Hinton R.W., von Brunn V., Mason T.R., Buck S.G., Hoefs J. Geochemistry of Precambrian carbonates: III. Shelf seas and non-marine envinronments of the Archean// Geochim. Cosmochim. Acta. 1990. V. 54. No. 10. P. 2717–2729.
11. Veizer J., Clayton R.N., Hinton R.W. Geochemistry of Precambrian carbonates: IV. Early Paleoproterozoic (2.25 + 0.25) seawater// Geochim. Cosmochim. Acta. 1992. V. 56. No. 3. P. 875–885.
12. Bau M., Dulski P. Comparing yttrium and rare earths in hydrothermal fluids from the Mid-Atlantic Ridge: implications for Y and REE behavior during near-vent mixing and for the Y/Ho ratio of Proterozoic seawater // Chemical Geology. V. 155. No. 1–2. P. 77–90.
13. Перельман А.И. Геохимия // М.: Высшая школа, 1989. 528 с.
14. Юдович Я.Э. Региональная геохимия осадочных толщ // Л.: Наука, 1981. 276 с.
15. Летникова Е.Ф. Распределение РЗЭ в раннепалеозойских марганцевых рудах и барийносных отложениях северной части Палеоазиатского океана // Материалы XVI Международной школы по морской геологии. Москва, 2005. С. 285–286.
16. Savko K.A., Samosonov A.V., Kotov A.B., Salnikova E.B., Korish E.H., Larionov A.N., Anisimova I.V., Bazikov N.S. The Early Precambrian metamorphic events in Eastern Sarmatia // Precambrian Research. 2018. V. 311. P. 1–23.
17. Warren J.K. Dolomite: Occurrence, Evolution and Economically Important Associations // Earth-Science Reviews. 2000. V. 52. No. 1. P. 1–81.
18. Beukes N.J., Gutzmer J. Origin and paleoenvironmental significance of major iron formations of the archean-paleoproterozoic boundary // Reviews in Economic Geology. 2008. V. 15. P. 5–47.
19. Franchi F., Hofmann A., Cavalazzi B., Wilson A., Barbieri R. Differentiating marine vs hydrothermal processes in Devonian carbonatemounds using rare earth elements (Kess Kess mounds, Anti-Atlas, Morocco) // Chemical Geology. 2015. V. 409. P. 69–86.
20. Taylor S.R., McLennan S.M. The Continental Crust; Its composition and evolution; an examination of the geochemical record preserved in sedimentary rocks // Oxford, Blackwell, 1985. 312 p.
21. Kamber B.S., Webb G.E. The geochemistry of late Archaean microbial carbonate: Implications for ocean chemistry and continental erosion history // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2001. V. 65. No. 15. P. 2509–2525.
22. Van Kranendonk M.J. Geological and trace element evidence for a marine sedimentary environment of deposition and biogenicity of 3.45 Ga stromatolitic carbonates in the Pilbara Craton, and support for a reducing Archaean ocean // Geobiology. 2003. V. 1. No 2. P. 91–108.
23. Button A. A regional study of the stratigraphy and development of the Transvaal Basin in the eastern and northeastern Transvaal // Johannesburg, University of the Witwatersrand unpublished Ph.D. dissertation. 1973. 352 p.
24. Coetzee L.L. Genetic stratigraphy of the Palaeoproterozoic Pretoria Group in the western Transvaal // MSc thesis (unpubl), Rand Afrikaans University, 2001.
25. Warke M.R. Stratigraphic and geochemical framework of the Palaeoproterozoic rise in atmospheric oxygen: Transvaal Supergroup (South Africa) // A thesis submitted to The University of Manchester for the degree of Doctor of Philosophy in the Faculty of Science and Engineering, 2016. 352 p.
