Геологические условия образования месторождения полезных ископаемых с позиций мобилистской концепции

В начале XX Ф. Тейлором, Г. Бейкером и А. Вегенером была разработанамобилистская концепция дрейфа метериков. Ее подлинным создателем считают немецкого ученого Альфреда Вегенера, благодаря которому гипотеза приобрела наиболее законченный вид. Сторонниками гипотезы А. Вегенера стали ученые различных стран: Э. Арган, А. Холмс и др. Шотландский ученый А. Холмс для объяснения наиболее спорного момента гипотезы Вегенера – механизма перемещения континентов – в 1928 г. выдвинул гипотезу о конвекционных потоках в недрах Земли, которые возникают благодаря распаду радиоактивных элементов. Он увязал основные положения гипотезы дрейфа континентов с конвекционной гипотезой перемещения вещества в мантии Земли.

Основные положения широко используемой в настоящее время мобилистской концепции, или тектоники литосферных плит, были разработаны в 1960–1970 гг. Р. С. Дитцем, А. Митчеллом, М. Гарсоном, Л. П. Зоненштайном, В. Е. Хаиным, О.Г. Сорохтиным и др. В 1961 г. в США вышла книга Э. Митчелла и М. Гарсона «Минеральные месторождения и глобальные тектонические обстановки» (A. H. G. Mitchell, M. S. Garson Mineral Deposits and Global Tectonic Setting. 1981. Acad. Press.), в которой были рассмотрены геодинамические обстановки формирования минеральных месторождений.

А. А. Ковалев в монографии “Мобилизм и поисковые геологические критери” (1978; 1^-е издание и 1985; 2^-е издание) дал анализ тектонических обстановок формирования и размещения месторождений полезных ископаемых: предрифтовых и рифтовых зон, пассивных окраин континентов и авлакогенов, срединноокеанических хребтов и спрединговых окраинных морей, обстановок, связанных с субдукцией океанической литосферы и коллизией (скучиванием) литосферных плит. Рассмотрены также источники флюидов и рудного вещества.

В учебной литературе вопросы формирования минеральных месторождений с позиций мобилизма в наиболее полном объеме изложены в учебнике «Геология полезных ископаемых», М., 2004 (авторы: В. И. Старостин и П. А. Игнатов).

Основу мобилистской концепции составляет орогенический цикл Уилсона, охватывающий промежуток времени 200–250 млн лет. Цикл разделяется на пять стадий: 1) внутриконтинентального рифтообразования, 2) расширения (спрединг) океанического дна, 3) поглощения (субдукция) океанической коры, 4) столкновения литосферных плит, 5) заключительная (стабилизационная).

На этой стадии в возникших геологических структурах формируются разнообразные месторождения полезных ископаемых. В межматериковых рифтовых зонах аккумулируются рассолы и металлические илы. Современным аналогом подобных структур является Красное море. В 1964–1966 гг. в осевой его части были обнаружены три впадины (Атлантис-II, Чейн и Дискавери), заполненные рассолами с температурой до 56 ˚C, концентрацией солей до 26 % и повышенным содержанием металлов, главным образом железа, марганца, меди ицинка. Образование таких рассолов, по мнению Г. С. Дзоценидзе и других исследователей, связывается с современной вулканической деятельностью в зоне рифтовой трещины.

В надвиговом поясе форландов формируются плюмазитовые граниты с олово-вольфрамовыми месторождениями (третичные интрузии Гималаев), лейкократовые синтектонические граниты, содержащие урановое оруднение (герцинские границы Центрального массива Франции и др.). В бассейнах форландов образуются стратиформные медные и инфильтрационные месторождения урана (молассовые комплексы Индии и Пакистана). В сутурных зонах наблюдаются вулканогенно-осадочные колчеданные месторождения офиолитовой ассоциации, образованные в более ранние стадии и выведенные тектоническими процессами на земную поверхность. Например, вулканиты мелового возраста на острове Кипр. В глубинных частях сутурных зон возникают месторождения нефрита, ювелирных корундов (меловые комплексы Мьянмы).

В системе столкновения «континент-вулканическая дуга» происходит «захлопывание» восточного океана и соединение обломков континентальных плит в единый монолит.

Столкновение вулканической дуги с континентом сопровождается надвиганием офиолитов на континентальный форланд с образованием тектонического покрова. В результате оказываются выведенными на земную поверхность колчеданные полиметаллические месторождения ранних стадий цикла Уилсона. В бассейнах форланда накапливаются миогеосинклинальные толщи со стратиформными месторождениями медно-ванадиево-урановых руд. А также образуются угленосные и соленосные формации. В надвиговом поясе форланда возникают гранитоиды с месторождениями вольфрама, олова, урана, реже серебра.

Геосинклинальная концепция, представляющая собой эмпирическое обобщение и аккумулирующая опыт более чем столетнего изучения геологии месторождения полезных ископаемых главным образом континентов нашей планеты дает реальную, но неполную картину развития земной коры, упрощая многие геологические явления. Как отмечают В. И. Старостин и Г. А. Игнатов (2004) основной недостаток ее заключается в отсутствии удовлетворительного объяснения механизма формирования и особенностей магматизма и металлогении срединноокеанических хребтов, активных и пассивных окраин континентов.

Мобилистская концепция более объективно и полно описывает происхождение и металлогению основных структур земной коры. Слабым звеном ее является отсутствие теоретически обоснованных моделей развития Земли, особенно ранней истории нашей планеты. Много неясного связано с современными данными о строении литосферы, мантии и ядра, которые являются основным источником рудного вещества эндогенных месторождений. Мобилистская концепция в значительной степени интегрирует основные объективные факты геосинклинальной гипотезы, приближая нас к пониманию сложных эволюционных процессов, создавших современный лик Земли и аномальные скопления рудного вещества.

Стадии цикла Уилсона и стадии геосинклинального цикла В. И. Смирнова тесно взаимосвязаны (Рис. 21.1.).

Ранняя геосинклинальная стадия соответствует трем стадиям Уилсона – внутреннего рифтообразования, расширения океанического дна и поглощения океанической коры. Средняя стадия соответствует стадии столкновения литосферных плит; поздняя – аналогична заключительной (постколлизионной) стадии мобилистского цикла. В целом мобилистская концепция и созданные на ее основе модели позволяют учесть большее разнообразие геодинамических процессов и обстановок, обусловивших формирование планетарных структур и минеральных месторождений.
ЛИТЕРАТУРА

Основная

Вахромеев, С. А. Месторождения полезных ископаемых / С. А. Вахромеев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1979. – 288 с.

Смирнов, В. И. Геология полезных ископаемых / В. И. Смирнов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1969. – 685 с.

Смирнов, В. И. Геология полезных ископаемых / В. И. Смирнов. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1982. – 669 с.

Смирнов, В. И. Геология полезных ископаемых / В. И. Смирнов. – Высшая школа, 1989. – 326 с.

Старостин, В. И. Геология полезных ископаемых: учебник для вузов // В. И. Старостин, П. И. Игнатов. – М.: Академический проект, 2004. – 512 с.

Авдонин, В. В. Гидротермально-осадочные породы вулканогенных комплексов: пособие для вузов / В. В. Авдонин. – М.: МГУ, 1994. – 184 с.

Авдонин, В. В.Текстуры и структуры руд: пособие для вузов / В. В. Авдонин, Н. Е. Сергеева. – М.: МГУ, 1998. – 176 с.

Беленицкая, Г. А. Соленосные осадочные бассейны. Литолого-фациальный, геодинамический и минерагенический анализ. Осадочные бассейны России. Вып. 4. / Г. А. Беленицкая. – СПб.: ВСЕГЕИ, 2000. – 72 с.

Белявцев, Я. Н. Метаморфогенное рудообразование / Я. Н. Белявцев. – М.: Недра, 1979 – 218 с.

Билибин, Ю. А. Основы геологии россыпей / Ю. А. Билибин. – М.: АН СССР, 1955 – 472 с.

Борисенко, Л. Ф. Месторождения титана / Л. Ф. Борисенко // Рудные месторождения СССР: в 3-х т. – М.: Недра, 1978. – Т. 1. –С. 225–243.

Буряк, В М. Метаморфизм и рудообразование / В. М. Буряк. – М.: Недра, 1982 – 256 с.

Ваганов, В. И. Алмазные месторождения России и мира / В. И. Ваганов. – М.: Геоинформмарк, 2000. – 244 с.

Валяшко, М. Г. Геохимические закономерности формирования месторождений калийных солей / М. Г. Валяшко; под ред. А.П . Виноградова. – М.: МГУ, 1962. – 397 с.

Володин, А. Г. Закономерности формирования полезных ископаемых осадочных отложений / А. Г. Володин; под ред. В. К. Чайковского – М.: Недра, 1975. – 271 с.

Вольфсон, Ф. И. Основы образования рудных месторождений / Ф. И. Вольфсон, Е. М. Некрасов. – М.: Гедра, 1986. – 205 с.

Вольфсон, Ф. И. Главнейшие типы рудных месторождений / Ф. И. Вольфсон, А. В. Дружинин. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1982. – 383 с.

Высоцкий, Э. А. Палеогеоморфологические условия накопления калийных солей в Припятском прогибе / Э. А. Высоцкий // Вестн. Белорус. ун-та. Сер. 2.1992. № 2. – С. 63–67.

Высоцкий, Э. А. Калийные соли и угли как показатели климатических изменений в геологической истории Земли / Э. А. Высоцкий // Літасфера. 1999. № 2. – С. 5–16.

Высоцкий, Э. А. Калиеносные бассейны мира / Э. А. Высоцкий, Р. Г. Гарецкий, В. З Кислик. – Минск.: Наука и техника, 1988. – 378 с.

Геологическое образование и истории геологии. Докл. Советских геологов на XXV сессии Международ. геол. конгресса; под ред Г. П. Горшкова. – М.: Наука, 1976. –90 с.

Геология Беларуси / А. С. Махнач [и др.], ред. кол. А. С. Махнач [и др.]. – Минск: Институт геологических наук НАН Беларуси, 2001. – 815 с.

Геология металлических полезных ископаемых: учеб. пособие для вузов / Э. А. Высоцкий, В. Н. Губин, Г. И. Илькевич, Л. В. Штефан; под ред. Э.А. Высоцкого. – Минск: ТетраСистемс, 2006. – 336 с.

Геология и геохимия нефти и газа: учебник для вузов / А. А. Бакиров [и др.]. – М.: Недра, 1993. – 288 с.

Геология и минеральные ресурсы Мирового океана; под ред. Г. Димова [и др.]. – Варшава: Intermorgeo, 1990. – 756 с.

Геология и полезные ископаемые Мирового океана / Е. А. Величко [и др.]. – М.: Недра, 1978. – 206 с.

Григорьев, В. М. Генетические особенности железорудных провинций мира / В. М. Григорьев // Смирновский сборник – 2002. – М.: ВИНИТИ, 2002. – С. 95–112.

Иванова, А. М. Минерально-сырьевой потенциал шельфовых областей России / А. М. Иванова, О. И. Супруненко, В. И. Ушаков. – СПб: ВНИИокеанологи, 1998. – 108 с.

Кисляков, Я. М. Гидрогенное рудообразование / Я. М. Кисляков, В. И. Щеточкин. – М.: Геоинформмарк, 2000. – 608 с.

Клвалев, А. А. Мобилизм и поисковые критерии / А. А. Ковалев. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1985. – 223 с.

Константиновский, А. А. Палеороссыпи в эволюции осадочной оболочки континентов / А.А . Константиновский. – М.: Научный мир, 2000. – 288 с.

Кравцов, А. И. Основы геологии горючих ископаемых: учебник для вузов / А. И. Кравцов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1982. – 624 с.

Курс месторождений твердых полезных ископаемых: учеб. пособие для вузов / П. М. Татаринов [и др.]; под ред. П. М. Татаринова и А. Е. Карякина. – Л.: Недра, 1975. – 631 с.

Левых, Н. Н. Генетические особенности каолинитов Белоруссии / Н. Н. Левых. – Минск: Наука и техника, 1988. – 84 с.

Левых, Н. Н. Коры выветривания запада Восточно-Европейской платформы / Н. Н. Левых – Минск: Институт геологических наук НАН Беларуси, 1999. – 204 с.

Линдгрен, В. Минеральные месторождения / В. Линдгрен; пер. с англ.; под ред. Б. П. Некрасова. Вып. 1. – М.: Горгеолнефтьиздат, 1934. – 187 с.

Лихачев, А. П. Платино-медно-никелевые и платиновые месторождения / А. П. Лихачев. – М.: Эслан, 2006. – 796 с.

Махнач, А. А. Введение в геологию Беларуси / А. А. Махнач: под ред. А. В, Матвеева. – Минск: Институт геологических наук НАН Беларуси, 2004. – 198 с.

Махнач, А. А. Желваковые кремни в карбонатных отложениях девона и мела Беларуси. Сообщение 3. Генезис / А. А. Махнач, Л. Ф. Гулис // Литология и полезные ископаемые. 1993. № 6. – С. 55–68.

Махнач, А. А. Об изотопном составе сульфидной серы в угленосных отложениях Беларуси / А. А. Махнач, Г. Д. Стрельцова, И. Л. Колосов //Докл. АН Беларуси. 1996. Т. 40. № 4. – С. 113–118.

Махнач, А. А. Постседиментационные изменения межсолевых отложений Припятского прогиба / А. А. Махнач. – Минск: Наука и техника, 1980. – 200 с.

Махнач, А. А. Стадиальный анализ литогенеза: учеб. пособие для вузов / А. А. Махнач. – Минск: БГУ, 2000. – 255 с.

Метасоматоз и метасоматические породы / В. А. Жариков [и др.]. – М.: Научный мир, 1998. – 492 с.

Милановский, Е. Е. Рифтовые зоны континентов / Е. Е. Милановский. – М.: Недра, 1976. – 279 с.

Митчелл, А. Глобальная тектоническая позиция минеральных месторождений / А. Митчелл, М. Гарсон. – М.: Мир, 1984. – 372 с.

Недра России. Полезные ископаемые; под ред. Н. В. Милановского и А. А. Смыслова. – СПб.: Геоинформмарк, 2001. – 547 с.

Нефтегазоносность и глобальная тектоника; пер. с англ.; под ред. С. П. Максимова. – М.: Недра, 1978. – 237 с.

Овчинников, Л. Н. Образование рудных месторождений / Л. Н. Овчинников. – М.: Недра, 1992. – 308 с.

Парагенезис металлов и нефти в осадочных толщах нефтегазоносных бассейнов / Д. И. Горжевский [и др.]. – М.: Недра, 1990. – 268 с.

Полезные ископаемые Беларуси: К 75-летию БелНИГРИ / редкол. П. З.Хомич [и др.]. – Минск, Адукацыя і выхаванне, 2002. – 528 с.

Полезные ископаемые Мирового океана: учебник для вузов / А.А. Авдонин [и др.]. – М.: Геоинформмарк, 1998. – 269 с.

Постседиментационные изменения отложений платформенного чехла Беларуси; под ред. А. А. Махнача. – Минск: Белорусская наука, 2007. – 395 с.

Россыпные месторождения России и других стран СНГ / Патык Кара [и др.]. – М.: Научный мир, 1997. – 479 с.

Рудницкий, В. А. Основы учения о полезных ископаемых / В. А. Рудницкий. – Екатеринбург: Урал. госуд. горно-геол. академия, 1997. – 318 с.

Савко, А. Д. Коры выветривания в геологической истории Восточно-Европейской платформы / А. Л. Савко, А. Д. Додатко. – Воронеж: ВГУ, 1991. – 323 с.

Синяков, В. И. Основы теории рудогенеза / В. И. Синяков. – Л.: Недра, 1987. – 192 с.

Старостин, В. И. Геология полезных ископаемых / В. И. Старостин, П. А. Игнатов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: МГУ, 1997. – 304 с.

Страхов, Н. М. Основы теории литогенеза. В 3-х т./ Н. М. Страхов. – М.: АН СССР, 1962. Т. 1. – 212 с, Т. 2. – 574 с, Т. 3. – 550 с.

Шило, Н. А. Основы учения о россыпях / Н. А. Шило. – 2-е изд перераб. и доп. – М.: Наука, 1985. – 217 с.

Экзогенные рудообразующие системы кор выветривания / Ю. Ю. Бугельский [и др.]. – М.: Наука, 1990. – 244 с.