23_5R

Том 23, 5, 2004

А.А. Маракушев. Геологическое строение и петрологические модели формирования земной коры 3
Н.А. Куренцова, Г.Б. Удинцев. Основные черты строения и эволюции южной части моря Скоша, Западная Антарктика 25
Ю.Д. Марков, А.В. Можеровский, Н.Г. Ващенкова. Металлоносные осадки активной зоны рифта Восточно-Тихоокеанского поднятия 40
А.А. Сорокин, Н.М. Кудряшов, Ли Цзиньи. U-Pb геохронология гранитоидов октябрьского комплекса Мамынского террейна (Приамурье) 54
И.В. Кемкин, Р.А. Кемкина. Строение и возраст кремнисто-терригенных отложений нижней структурной единицы Таухинского террейна (Южный Сихотэ-Алинь) 68
В.Т. Казаченко, В.В. Киселев. Парагенезисы марганцевых минералов – показатели окислительно-восстановительных условий метаморфизма металлоносных отложений 81
В.И. Исаев. Палеотемпературное моделирование осадочного разреза и нефтегазообразование 101
Д.Л. Вьюнов, В.А. Степанов. Геохимические поля Верхнего Приамурья 116

Рецензии
В.Г. Моисеенко, В.А. Степанов. О книге "Геология месторождений серебра" 125
Г.Л. Кириллова. Зоны нефтегазонакопления окраин континентов 127

А.А. Маракушев
Геологическое строение и петрологические модели формирования земной коры

Континентальная земная кора развивалась в сложных взаимоотношениях с океанической литосферой. На заре геологического развития, 3,8 млрд лет назад, образовались древнейшие складчатые ядра всех континентов на основе первичных геосинклинальных прогибов океанического дна. Карбонатно-терригенные осадки в них формировались в результате разрушения воздымающихся структур областей развития щелочного магматизма (островных архипелагов и др.), подобных поднятиям Фарсида и вулкана Олимп в океанической структуре северного полушария Марса.
Складчатость вулканогенно-терригенных отложений в первичных и последующих геосинклиналях, приобретавших все более линейные формы, происходила под боковым давлением океанических литосферных плит, стремительно расходящихся в периоды диастрофизма в стороны от срединно-океанических спрединговых хребтов. Затем эти плиты субдуцировали под новообразованные складчатые пояса, что стимулировало образование глубинных разломов, достигавших расплавного земного ядра. Ядро служило источником восходящих флюидных потоков, фиксируемых очагами землетрясений средней глубинности (60–300 км), порождавших орогенное развитие складчатых поясов. Просачиваясь через мантийный субстрат, восходящие флюиды производили его деплетирование (дунитизацию), создававшее плотные корни континентов, которые прослеживаются геофизически до глубин 400–700 км. Выносимые флюидами из мантии в земную кору сиалические компоненты производили ее общую дебазификацию с образованием "гранито-гнейсового" слоя и увеличением мощности коры, глубоко вдающейся в мантийный субстрат с образованием корней гор. Это нарушало изостазию и приводило к воздыманию (орогенезу) складчатых поясов, сопровождавшемуся их глубокой эрозией с выравниванием поверхности мантии на глубине порядка 40 км, свойственной платформенным структурам. В результате кратонизации в древних щитах и кристаллических массивах на платформах обнажаются метаморфические породы, которые образовались, судя по их минеральным парагенезисам, на глубинах до 30–40 км. Это отражает грандиозность докембрийских орогенных поясов, корни гор которых распространялись глубже современных, достигающих в Андах глубины 70 км.
Депрессии на платформах по составу выполняющих их пород подразделяются на осадочные, осадочно-вулканогенные и вулканогенные (трапповые). К вулканогенному типу близки окраинные моря, разделяющие континенты и островные дуги. Ими и трапповыми формациями намечается переход к вторичной океанической коре, замещавшей континентальную кору и распространенной вдоль пассивных континентальных окраин.
Несмотря на разнообразие, все платформенные депрессии сходны по происхождению, образуясь в результате развития флюидного мантийного магматизма. Внедрение ультраосновных расплавов с замещением основания коры создавало воздымание мантийного субстрата, а сопровождавшие ультраосновной магматизм восходящие трансмагматические флюиды обеспечивали частичное или полное растворение "гранитного" слоя платформенной коры, приводя к образованию поверхностных депрессий. В результате возникала характерная обращенность поверхностного и глубинного рельефа, свойственная всем типам депрессионных структур. Связью с мантийным магматизмом определяется и рудоносность депрессионных структур, приобретающая иногда грандиозный размах.
Окраинные моря относятся к эвгеосинклинальным депрессиям, в которых гипербазитовые магмы внедрялись в вулканогенно-осадочные глубоководные отложения с образованием офиолитовой формации. Структуры окраинных морей проектируются на очаги глубокофокусных (300–700 км) землетрясений, приходящих на смену очагам землетрясений средней глубинности, (коррелирующихся с реликтовыми орогенными поясами островных дуг) на пути превращения активных континентальных окраин в пассивные. Офиолитовые формации, формировавшиеся первоначально в структурах окраинных морей, составляют основание геосинклинальных отложений прогибов на пассивных континентальных окраинах, развивающихся в режиме слабой спрединговой активности океанов. С усилением этой активности в них развивается складчатость под боковым давлением литосферных плит, начинающая новые циклы формирования складчатых орогенных поясов континентов.

Н.А. Куренцова, Г.Б. Удинцев
Основные черты строения и эволюции южной части моря скоша, Западная Антарктика

Работа посвящена результатам российско-германских геодинамических исследований Западной Антарктики, выполнявшихся в период 1994–2002 гг. в рамках научно-технического сотрудничества между Российской Федерацией и Федеративной Республикой Германия в исследованиях Мирового океана и полярных стран. Совместные морские геофизико-геологические исследования проходили в морях Западной Антарктики – Амундсена, Беллинсгаузена, Скоша и Уэдделла. Эти исследования сопутствовали созданию опорной геодезической сети Западной Антарктиды и дополняли осуществляемый с помощью этой сети геокинематический мониторинг геофизико-геологической информацией о строении и чертах геоморфологического и тектонического развития дна Южного океана, позволяя приблизиться к пониманию геодинамики Западной Антарктики. Собранные материалы позволяют сделать вывод о гетерогенности дна океана и, в частности, моря Скоша, о проявлении в нем пространственно-временного сочетания процессов деструкции континентальной коры, прогрессирующего талассогенеза (тафрогенеза) и рифтогенеза. Стадии деструции свойственны высокая постконсолидационная подвижность, приводящая к площадной раздробленности и высокой проницаемости континентальной коры, а также тектоно-магматическая активизация. При переработке континентальной коры ведущим является процесс магматического замещения континентальной коры базит-ультрабазитовым магматическим материалом мантии с образованием вторичной океанической коры. Основными процессами, ответственными за формирование морфоструктуры моря Скоша, видятся деструкция былого континентального моста за счет регионального растяжения между массивами Южной Америки и Западной Антарктиды, внедрения в западном направлении Американо-Антарктического рифта, развития локальных рифта Западный Скоша и задугового рифта Восточный Скоша. Фрагменты былого континентального моста сохраняются в Северном и Южном хребтах дуги Скоша и в подводных возвышенностях Пири, Брюса и Дискавери в центральной части моря Скоша.

Ю.Д. Марков, А.В. Можеровский, Н.Г. Ващенкова
Металлоносные осадки активной зоны рифта Восточно-Тихоокеанского поднятия

При подводном фотографировании и опробовании дна осевой части Восточно-Тихоокеанского поднятия на дне рифтовой долины, где прозрачность воды снижена выходами гидротерм, установлены рудные образования. Они тонкой пленкой покрывают обнажающиеся пиллоу-лавы и глыбовые развалы базальтов. Западнее и восточнее приосевой зоны металлоносные осадки распространены в виде сплошного чехла. Предполагается, что формирование осадков происходит в основном за счет поставки гидротермами растворенных компонентов в морскую воду с трансформацией их на геохимическом барьере и последующим осаждением в виде взвеси. Атомно-абсорбционным и рентгенорадиометрическим анализами в металлоносных осадках установлено содержание рудных компонентов. Возраст осадков определен как средний плейстоцен–голоцен. Пик гидротермальной деятельности приходится на начало голоцена, около 10 тыс. лет назад. На западном борту рифтовой долины обнаружено сооружение "курильщика".

А.А. Сорокин, Н.М. Кудряшов, Ли Цзиньи
U-Pb геохронология гранитоидов октябрьского комплекса мамынского террейна (Приамурье)

В статье приведены результаты изотопно-геохронологических (U-Pb метод по цирконам) и геохимических исследований гранитоидов ряда массивов Мамынского террейна, традиционно относимых к условно раннепалеозойскому октябрьскому комплексу. Согласно полученным данным, массивы являются разновозрастными, что свидетельствует о существенно меньшей площади распространенности раннепалеозойского магматизма в структуре Мамынского террейна по сравнению с традиционными представлениями. Для оценки возраста гранитов октябрьского комплекса рекомендуется значение 495+2.5 млн лет, полученное для Гарь-Ултучинского массива. Проанализированные породы трех других массивов (Шимановского, Усть-Селемджинского и Усть-Дугдинского) имеют более молодой возраст, при этом, полученные для них аналитические результаты не позволяют допустить омоложение пород в результате наложенных термальных событий. Таким образом, получено фактическое подтверждение трех эпох гранитоидного магматизма: раннеордовикского, средне-позднедевонского и раннемезозойского (рубеж позднего триаса–ранней юры). Изотопные датировки Гарь-Ултучинского (495+2.5 млн лет), Шимановского (189.5+1.2 млн лет) и Усть-Дугдинского (208+6 млн лет) массивов позволяют существенно уточнить возраст традиционно выделяемых этапов, тогда как гранитоиды средне-позднедевонского (376+7.5 млн лет) возрастного уровня в строении Мамынского террейна ранее не выделялись.

И.В. Кемкин, Р.А. Кемкина
Строение и возраст кремнисто-терригенных отложений нижней структурной единицы Таухинского террейна (Южный Сихотэ-Алинь

В статье приводятся уточненные данные о строении и возрасте осадочных образований нижней структурной единицы Таухинского террейна Южного Сихотэ-Алиня. По результатам литолого-биостратиграфических исследований установлено, что Эрдагоуский комплекс представляет собой фрагмент дислоцированного первичного разреза осадочного чехла палеоокеанической плиты, включающего всю литологическую последовательность отложений от пелагических (кремни и глинистые кремни) и гемипелагических (кремнистые аргиллиты) до окраинно-океанических (аргиллиты, алевролиты и турбидиты). Возраст кремневой части охватывает интервал времени от середины оксфорда до конца титона. Переходные между кремневыми и терригенными породами слои (кремнистые аргиллиты) имееют ранне- среднеберриасский возраст. Терригенная часть разреза охарактеризована позднеберриас-поздневаланжинской микрофауной. Учитывая полученные возрастные датировки, можно заключить, что аккреция данной части палеоокеанической плиты осуществлялась в постваланжинское время (конец валанжина–начало готерива).

В.Т. Казаченко, В.В. Киселев
Парагенезисы марганцевых минералов – показатели окислительно-восстановительных условий метаморфизма металлоносных отложений

Рассмотрены фазовые взаимоотношения в системе MnO-FeO-SiO2-O2. На диаграмме log fО2-T выделено пять полей (ограниченных линиями равновесий оксидов марганца и железа), которым отвечают пять минеральных фаций (в порядке возрастания фугитивности кислорода): манганозит-магнетитовая, гаусманит-магнетитовая, гаусманит-гематитовая, биксбиит-гематитовая и пиролюзит-гематитовая. Минеральные фации подразделены на субфации с использованием равновесий оксидов и силикатов марганца и железа.
Фугитивность кислорода при метаморфизме и, таким образом, фациальная принадлежность марганцевых руд и богатых марганцем пород в общем случае определяется количественным соотношением марганца, железа и кремния, а также степенью окисленности исходных отложений.
Одним из важнейших аспектов изучения генезиса метаморфизованных осадочных и гидротермально-осадочных марганцевых и иных, содержащих марганцевые минералы, месторождений является выяснение режима фугитивности кислорода при метаморфизме и его влияния на минералогию и минеральные ассоциации руд. Для решения этих задач авторами в данной статье предлагается система минеральных фаций и субфаций, позволяющая сопоставлять минеральные ассоциации марганцевых руд по фугитивности кислорода. Кроме того, рассмотрены возможные способы определения обстановки (пелагической, окраинноморской и др.), в которой происходило накопление исходных металлоносных отложений.

В.И. Исаев
Палеотемпературное моделирование осадочного разреза и нефтегазообразование

Разработан метод палеотемпературного моделирования, позволяющий рассчитывать температуры в осадочном разрезе на любой момент геологического времени. Метод реализуется компьютеризированной технологией палеотектонических реконструкций, геотемпературного моделирования и идентификации нефтегазоматеринских пород. Реконструкции базируются на "методе выравнивания профилей" (В.Б. Нейман, 1984) с учетом нелинейного уплотнения отложений при погружении. Геотемпературная модель описывается уравнением кондуктивного распространения тепла в твердом неоднородно-слоистом теле с динамической верхней границей, внутренними источниками и тепловым потоком через нижнюю границу. Для выделения в разрезе генерационных зон – прогнозирования материнских пород – принята схема катагенеза и температурной зональности процессов нефтегазообразования (А.Э. Конторович и др., 1976, 1997). На примере осадочного разреза Лунской впадины Сахалина исследованы факторы максимума палеотемператур палеогеновой толщи и термическая история меловых отложений. Для мезозойско-кайнозойского разреза Нижневартовского свода Западной Сибири выполнен анализ тектонических и температурных условий генерации углеводородов. Сделан вывод об эффективности палеотемпературного моделирования для прогнозирования материнских пород на регионально-зональной и поисковой стадиях изучения осадочного бассейна. Исходя из термической истории осадочного разреза, можно оценивать время генерации – геологический возраст углеводородов.

Д.Л. Вьюнов, В.А. Степанов
Геохимические поля Верхнего Приамурья

На территорию Верхнего Приамурья составлены в изолиниях мономинеральные карты ореолов киновари и самородного золота и моноэлементные геохимические карты ореолов золота, серебра, свинца, цинка, меди, молибдена, вольфрама, олова. Формирование золотого оруденения произошло в меловое время и связано с коллизией Становой складчато-глыбовой области и Буреинского срединного массива. Ореолы указанных минералов и элементов подчеркивают основные закономерности размещения месторождений золота, полиметаллов и ртути. Выявленные по литохимическим потокам рассеяния и шлиховым ореолам особенности состава и строения геохимических полей Верхнего Приамурья помогут провести качественную прогнозную оценку этой территории на золото и другие рудные полезные ископаемые.