ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.09.2020
Просмотров: 3923
Скачиваний: 7
161
Геохимические формации
– сочетания элементов и минералов, объединен-
ных определенными границами физико-химических равновесий (геоэнергетиче-
ские уровни).
Геохимические стадии
– основные периоды в истории охлаждения Земли
как космического тела и его дальнейших изменений под влиянием геохимических
процессов.
Геохимические фазы
– отдельные территориальные отрезки физико-
химических процессов охлаждения магматических расплавов и их дериватов.
Геохимические фации
– часть земной
поверхности, которая обладает одина-
ковыми физико-химическими и геохимическими условиями накопления и форми-
рования осадочных пород.
С появлением новой информации классификационные признаки и таксоно-
мические единицы для районирования изменяются. Каждый автор стремится при-
внести что-либо новое и оригинальное. В результате при аналитическом сравне-
нии таксонов в историческом аспекте иногда с трудом удается найти общие черты
районирования.
А.А. Смыслов и др., при проведении региональной геохимической зонально-
сти территории СССР использовал следующие таксономические единицы: мега-
блоки, пояса, провинции, области и зоны.
Мегаблоки
имеют субмеридиональное простирание и отличаются геохими-
ческой специализацией. Например, Казахстанско-Западносибирский салический
мегаблок литофильной и халькофильной специализации.
Геохимические пояса
– участки рудной специализации, например, Енисей-
ско-Кызылкумский железнорудный пояс.
В пределах пояса выделяется
провинция
– участки сингенетической, эпиге-
нетической экзогенной аккумуляции ведущих, преимущественно литофильных
элементов.
Область –
участки со своей характерной геохимической специализацией
(сидерофильной, халькофильной, литофильной).
Зоны
выделяются по активизации, связанной с орогенными участками: зоны
активизированных окраин и платформ с определенной геохимической специали-
зацией; суборогенные зоны с халькофильно-литофильной специализацией; зоны
краевых прогибов; зоны глубинных разломов и т.д.
Если территориальные единицы иногда выделяются по негеохимическим
признакам, то их характеристика основана на специфических геохимических по-
казателях. Геохимическое районирование требует дальнейшего развития и совер-
шенствования.
162
15. РЕГИОНАЛЬНАЯ ГЕОХИМИЯ
Рассмотренные общие закономерности миграции, концентрации и рассеяния
химических элементов в гипо- и гипергенной зонах позволяют лучше понять осо-
бенности миграции и концентрации элементов в отдельных регионах. Для нас
представляет интерес геохимия Беларуси (запад Восточно-Европейской платфор-
мы), ее исторический аспект и современное состояние. На основе накопленной
геохимической информации научно-исследовательскими и практическими геоло-
гическими организациями Беларуси приводим обобщенную информацию по
имеющимся в нашем распоряжении материалам (Геология Беларуси, 2001 и др.).
15.1.Особенности геологического строения Беларуси и его влияние на
концентрирование химических элементов
Внутренняя структура фундамента Беларуси была создана в процессе транс-
формации первичной океанической коры в континентальную. В формировании
структур фундамента выделено три этапа:
протоокеанический (раннеархейский),
переходный (позднеархейско-раннепротерозойский) и континентальный (ранне-
протерозойской)
, которые отличаются закономерностями концентрации химиче-
ских элементов.
В
протоокеанический этап
накапливались мощные базитовые и пелитовые
серии пород, которые под действием метаморфизма в условиях гранулитовой фа-
ции превратились в гранулит-базитовые и гранулит-гнейсовые метаморфические
комплексы с локальными проявлениями гранитоидного метаморфизма. Валовой
химический состав соответствует базальту с региональной геохимической специ-
ализацией базитовых комплексов на железо, титан, ванадий, скандий и обеднен-
ность их хромом и никелем.
Переходный этап
характеризуется существенной ролью тангенциальных, в
основном, сжимающих напряжений. Образовались сложные структуры гранули-
тового пояса с мощными зонами бластомилонитов. Геодинамические обстановки
разнообразны. Метаморфические и магматические породы обусловили возникно-
вение различных по составу и генезису рудопроявлений. Специализированная на
железо первоначальная порода предопределила концентрацию железорудных
скоплений (Околовские железистые кварциты, Новоселковские ильменит-
магнетиты габбро-норитовой формации). С вулканогенно-кремнисто-железистой
формацией связываются сульфидные концентрации. В конце переходного этапа
внедрялись гранитоиды (жуховичский, выгоновский и бобовнянский комплексы).
В их экзоконтактах формировались зоны грейзенизации, скарнирования с повы-
шенным содержанием вольфрама, олова и других металлов.
Для переходного этапа характерно формирование Центрально-Белорусского
прогиба с накоплением терригенных, эффузивно-терригенных и кремнисто-
вулканогенных отложений. Эндогенные процессы протекали, в основном, в его
западной части.
Континентальный этап
характеризуется глыбовыми тектоническими дви-
жениями, которые привели к усложнению структур. Образовались суперрегио-
нальные глубинные разломы и зоны интенсивного проявления корового гранито-
163
идного интрузивного и меньше эффузивного магматизма. Формировались магма-
тические комплексы с редкометальной и редкоземельной геохимической специа-
лизацией (габбро-анортозит-рапакиви-гранитная, субщелочные калиевые грани-
ты, оливин-долеритовая, щелочные габброиды и сиениты). Протекали процессы
щелочного метасоматоза с концентрацией ряда элементов вдоль зон разломов.
Отмечены геохимические признаки обнаружения редких металлов в пределах
шеелит-скарновой и медно-молибденовой формации, которые приурочены к суб-
щелочным гранитоидам мостовского комплекса и ильменит-апатитового оруде-
нения в субщелочных габброидах. Внедрялись интрузии габбро-гипербазитов со
специализацией на медь, никель, платиноиды и золото.
Изученность большинства комплексов фундамента Беларуси недостаточная,
возможна их металлогеническая специализация.
На континентальном этапе было завершено формирование внутренней
структуры кристаллического фундамента. На всей территории установился
плат-
форменный геохимический режим
, в котором выделяются
готский,
ранне- и позд-
небайкальский, каледонский, герцинский и киммерийско-альпийский этап разви-
тия
.
Раннебайкальский этап
(средний рифей – ранний венд) в тектоническом от-
ношении представлен внутриконтинентальным рифтогенезом и формированием
Волыно-Оршанского палеопрогиба, который пересекает Беларусь с юго-запада на
северо-восток полосой шириной 200км. Сформировалась Оршанская впадина. Ве-
роятно выделение здесь карбонатитового и кимберлитового магматизма. В преде-
лах бортовых частей прогиба предполагается обнаружение концентрации редких
элементов. В Оршанской впадине возможна концентрация нефтегазоносных
толщ.
На позднебайкальском этапе
(поздний венд –ранний кембрий) образовалась
толща мощностью около 300м вулканогенной трапповой и вулканогенно-
осадочной формации волынской серии на юго-западе Беларуси с концентрацией
меди, возможно золота. В Кобринско-Могилевском палеопрогибе существовал
морской бассейн.
В
каледонский этап
(кембрий, ранний девон) с большей части территории
Беларуси происходил снос веществ, за исключением опускающейся западной ча-
сти. С осадками этой части впадины связываются перспективы невысокой нефте-
газоносности. Ордовик оставил маломощные отложение с единичными прослоя-
ми горючих сланцев и фосфоритов.
Герцинский этап
(средний девон – средний триас) характеризуется форми-
рованием Припятского прогиба на протяжении позднего девона. В карбоне, перми
и раннем триасе завершалось формирование прогиба, в котором образовались
нефтеносные области, крупные соленосные и сланценосные бассейны. С осадка-
ми рифтовой стадии развития связаны давсонит-бокситовое оруденение, регио-
нальная угленосность каменноугольных отложений, промышленные рассолы.
В пределах Северо-Припятского плеча и Жлобинской седловины установле-
но проявление кимберлит-пикритового магматизма на уровне речицкого горизон-
та франского яруса (Никитин, Дроздов, Штефан и др., 1997). Однако они могут
быть не перспективны в отношении алмазоносности (Веретенников, Корзун, Кор-
нейчик и др., 1997).
164
На заключительном этапе (поздняя пермь – средний триас) развития При-
пятского прогиба накапливалась молассоидная пестроцветная формация.
За пределами Припятского прогиба и Брестской впадины в герцинский этап
отлагались терригенные и карбонатные фации с ресурсами подземных вод. Разви-
валась Белорусская антеклиза – обособленная положительная структура.
Киммерийско-альпийский этап (поздний триас)
характеризуется прогибани-
ем Припятско-Днепровской синеклизы вплоть до линии Молодечно – Орша. В
позднем триасе происходило общее поднятие территории Беларуси, поэтому
осадконакопление характерно для ее южной части (средняя юра). С озерными и
мелководно-морскими осадками средней юры связаны залежи бурых углей в за-
падной части Припятского прогиба.
Максимальная трансгрессия моря достигла в меловой период. С мелковод-
ными отложениями связано осаждение кварцево-глауконитовых песков, фосфо-
ритов. В позднемеловую трансгрессию отлагался писчий мел, иногда – силициты.
Начиная с палеогена поверхность Беларуси приподнимается выше уровня
моря. Отложения мезозоя размываются и деформируются. В дальнейшем в палео-
гене происходят периодически погружения и поднятия, трансгрессии и регрессии
с образованием мелководных бассейнов, в которых встречаются отложения фос-
форитов, глауконитовых песков и проявления янтаря.
В позднем олигоцене юг Беларуси испытывает подъем и в дальнейшем не
покрывается морем, за исключением небольших прогибаний, в которых встреча-
ются песчано-глинистые толщи с угольными пластами и глинистые толщи в озер-
ных водоемах.
Геоморфологические и климатические условия четвертичного периода обес-
печили формирование отложений торфа, гравия, песка, глин, вторичных отложе-
ний мела, пресноводной извести, сапропелей.
Таким образом, геологическое развитие территории Беларуси обусловило
многократные периоды осадконакопления и корообразования, формирование
фундамента и осадочного чехла, что способствовало локальной концентрации ос-
новных, редких и рассеянных элементов иногда в виде промышленного рудопро-
явления и нефтегазоносности. Это обязывает изучение геохимии состава пород в
геологическом времени.
15.2. Геохимия кристаллического фундамента
Кристаллический фундамент вскрыт более 4500 скважинами, которые про-
бурены неравномерно. Единичные скважины имеются на востоке и северо-
востоке. На основании изучения скважин установлена сложность строения глубо-
кометаморфизированных пород, которые подверглись интенсивной ультрамета-
морфической переработке в минералы, структуры, текстуры и обновленный хи-
мический состав.
Архейская щучинская серия слагает практически весь фундамент Беларуси,
а нижнепротерозойская околовская и житковичская серия – небольшие площади
соответственно в центре и на юге Беларуси. Гнейсовые толщи амфиболитовой
фации имеются в центре республики, базальты и кислые породы – по профилю
Гродно–Старобин.
165
По Г.Г. Доминиковскому (1978), архей представлен метаморфическими
(кристаллосланцы и гнейсы) и магматическими (граниты, габбро-нориты) образо-
ваниями. В верхнем протерозое метаморфические образования околовской серии
состоят из гнейсов и сланцев, а магматические – из гранитов и габбро. В среднем
протерозое обнаружена магматическая гранодиоритовая формация и в песковском
комплексе – габбро, габбро-анортозиты, габбро-диабазы, диабазы и микроклино-
вые граниты. В верхнем протерозое также отмечены кварцитопесчаники и квар-
цевые порфиры.
Главные разновидности пород основного состава заборской толщи щучин-
ской серии характеризуются следующими основными геохимическими особенно-
стями (Геология Беларуси, 2001): содержание
SiO
2
составляет 39,13–49,67%,
MnO
–
0,16–0,36,
K
2
O –
0,33–1,29,
Р
2
О
5
– 0,16–1,01, повышенное количество
TiO
2
(1,33-3,76),
Al
2
O
3
(10,83–14,51),
FeO
(8,37–15,72),
CaO
(8,14–10,22),
MgO
(2,60–
7,49),
Na
2
O
(1,61–3,11%). Закись железа
FeO
преобладает над оксидом
Fe
2
O
3
(3,35-12,11%).
Среднее содержание микроэлементов в заборской толще распределяется
следующим образом: близкие величины к кларку характерны для
Cr, Ni, Pb, Mo,
Sn, Ga, Sr, Zr, Y, Yb
; выше кларка содержание
V, Co, Sc, Cu, Zn
; ниже кларка зем-
ной коры количество
Ti, Ba, Be, Nb, La
.
В гнейсах литвинской толщи щучинской и кулажинской серии химические
элементы по содержанию близки к кислым породам: повышено количество
SiO
2
(49,02–71,76%),
Al
2
O
3
(12,66–19,84),
K
2
O
(1,23–4,79),
P
2
O
5
(0,09–34), меньше, чем
в основных породах
, TiO
2
(0,36–1,49),
Fe
2
O
3
(0,72–4,07),
FeO
(1,67–8,60),
MnO
(0,02–0,20),
MgO
(1,07–5,33),
CaO
(1,21–6,16), содержание
Na
2
O
примерно одина-
ковое (2,07–3,65%).
Микроэлементы в гнейсах литвинской толщи практически мало чем отлича-
ются по величине от кларка (
V, Cr, Sc, Cu, Pb, Zn, Mo, Sn, Ga, Sr, Be, Zr, Nb, Y, Yb),
повышено содержание
Co, Ba, La
, ниже кларка –
Ni.
В рудьмянской толще нижнего архея вскрыты метаморфические породы,
представленные кристаллическими сланцами, гнейсами, кварцитами, мрамором.
Особенности их химического состава следующие. Мрамор, кальцифиры, магнези-
ально-кальциевые метасоматиты выделяются низким содержанием петрогенных
элементов, за исключением кальция и магния:
SiO
2
(2,60–51,29%),
TiO
2
(0,03–
0,38),
Al
2
O
3
(0,30–5,64),
Fe
2
O
3
(0,40–1,15),
FeO
(0,49–1,93),
MnO
(0,04–0,10),
Na
2
O
(0,20–1,05),
K
2
O
(0,06–0,22),
P
2
O
5
(0,01–0,08),
MgO
(2,07–16,64),
CaO
(25,15–
51,62%). Максимальные величины петрогенных элементов у кальцифиров и маг-
незиально-кальциевых метасоматитов. В гнейсах петрогенные элементы в коли-
чественном отношении приближаются к породам кислого и основного состава,
занимая промежуточное положение между ними по отдельным элементам.
Распределение микроэлементов в гнейсах рудьмянской толщи следующее:
большинство элементов в количественном отношении приближается к кларковой
величине при более высоком содержании
Со
и низком –
Ni, Sr, Be, Zr, Nb
. В кар-
бонатно-мраморных породах концентрируется
Со
, близко к кларку количество
Мо, Sn, Sr
, остальные элементы (
V, Cr, Ni, Sc, Cu, Pb, Zn, Ba, Be, Zr, Nb, Y, Yb
)
имеют величины значительно меньше их кларков.