21.05.02 (С) С1.Б.27 "Кристаллография и минералогия" (Колегов П. П.)
Лекция по минералогии. Металлогенические эпохи
Требуемые условия завершения
Пройти лекцию до конца
Получить оценку
Металлогенические эпохи — крупные отрезки геологического времени, в период которых формировались месторождения в соответствии с главными этапами геологического развития крупных структурных элементов земной коры.
Металлогенические эпохи Земли
Металлогенические эпохи — крупные отрезки геологического времени, в период которых формировались месторождения в соответствии с главными этапами геологического развития крупных структурных элементов земной коры.
В истории развития земной коры выделяются 7 главных (планетарных) металлогенических эпох, из которых 5 принадлежат докембрию (архей, ранний и средний протерозой, ранний и поздний рифей) и 2 фанерозою (палеозой и мезозой). Каждая из них имеет характерные особенности формирования структур, магматизма, осадконакопления, метаморфизма и образования месторождений.
Архейская металлогеническая эпоха. Древнейшими породами ее являются гнейсы (> 4 млрд лет). Это первые продукты дифференциации вещества. При метаморфизме они превращаются в гиперстен- плагиоклазовые породы — чарнокиты (много в Антарктиде). На них залегают основные вулканиты (~3,5 млрд лет), которые вместе с кластическими осадками образовали первую осадочно-вулканическую серию и известны во всех ядрах континентов, слагая протяженные зеленокаменные пояса. Гнейсы здесь богаты глиноземом и иногда содержат богатые магнетитовые месторождения (типа Кируна в Швеции), иногда в них отмечаются концентрации Cr и Mo (тонкая вкрапленность в гранито-гнейсах — тип Мятасвари, Финляндия). Более молодые магматические породы (~3 млрд лет) представлены K-гранитами, пегматитами, с которыми связаны редкие металлы и метаморфогенно-гидротермальные месторождения Au. Эта эпоха формирования крупнейших золото-кварцевых месторождений зеленокаменных поясов (провинция Сьюпериор, Канада; Кол ар, Индия; Мору Вельо, Бразилия; Западная Австралия, ЮАР и др.).
Раннепротерозойская эпоха. В эту эпоху между протоплатформами образуются орогенные зоны, в которых формируются громадные Fe-Mn залежи итабирит-джеспелитового типа (Кривой Рог, оз. Верхнее, Лабрадор). В дальнейшем эти месторождения претерпели метаморфические преобразования. В эту же эпоху образовался ряд стратиформных месторождений Cu и полиметаллов (в карелидах — Оутукумпу, Финляндия) и некоторые Au-Q месторождения, Au-U месторождения в конгломератах и кварцитах (Витватерсранд, ЮАР; Сьерра-де-Якобина, Блайнд-Ривер, Бразилия), Cu-U (Рам-Джангл, Австралия; Гуннар, Северная Америка) и медистые песчаники (Удокан).
Среднепротерозойская эпоха. Для данной эпохи характерны переходный и платформенный этапы геологического развития. В этот отрезок времени развивались такие платформы, как Канадская, Бразильская, Африканская, Австралийская. Им свойственны мощные серии пород с интенсивно метаморфизованными гнейсами и метаморфогенными месторождениями Аи и U. К первично магматическим здесь относятся громадный лополитовый комплекс Бушвельдского массива с концентрированными магматическими месторождениями Cr, Cu-Fe-Ni, Pt-Pd, Ti-Fe и наложенным гидротермальным Au-Sn оруденением. К орогенным месторождениям этой эпохи относят Fe-джеспилиты Венесуэлы, Cu-Ni месторождения (Печенга, Пори), Cu-Pb-Zn (Ориярви, Финляндия) и гидротермальные месторождения U (Б. Медвежье озеро, Канада; Мери-Кэтлин, Австралия).
Раннерифейская эпоха. В эту эпоху в орогенных областях вновь отлагаются Fe-Mn кварциты, в дальнейшем метаморфизованные, формируются вулканогенно-осадочные полиметаллические месторождения типа Брокен-Хилл и Маунт-Айза в Австралии, Флин-Флон в Канаде. В основных магматических породах образуются крупные Cu-Ni с Pt месторождения (Садбери, Канада); с платформенными осадочными формациями связываются концентрации Си, Аи и U (Уэстморден в Австралии), а с платформенными ультращёлочно-основными породами — апатит-нефелин-карбонатитовые месторождения (Кольский). В незначительной мере отмечаются редкометалльные пегматиты и гидротермальные месторождения Au, Sn, W.
Позднерифейская. Месторождения этой эпохи встречаются на всех континентах. К орогенному типу здесь относятся крупные Mn месторождения байкалид, Fe-содержащие кварциты и магматические месторождения в анортозитах Северной Америки, Африки и Южной Америки. В платформенную стадию образовались значительные Cu-Co-Li месторождения (Катанги в Замбии), а также Cu-Pb-Zn месторождения в карбонатных формациях Экваториальной Африки. В крупных зонах разломов формируются многочисленные Sn-W-Be, Au и Си месторождения.
Палеозойская эпоха. В эту эпоху проявился каледонский и варисцийский орогенез.
Для всех каледонид характерна относительно слабая металлогеническая нагрузка. Наиболее типичными для этого времени являются скопления Fe руд шамозит-тюрингитового типа. Ультраосновной магматизм проявился слабо, значительно больше развиты магматические комплексы габбро-пироксенитовой и плагиогранитовой формаций с характерными магматическими месторождениями Ti-Fe и Fe в скарнах. Кислый магматизм умеренный, иногда с золото-кварцевыми, Au-Mo, реже Sn и W месторождениями. Для отдельных провинций характерен интенсивный колчеданный рудогенез. Типовой провинцией является Лакландский складчатый пояс Восточной Австралии, Северный Казахстан.
Варисцийский орогенез, напротив, характеризуется разнообразными месторождениями в варисцидах Европы, Урала, Казахстана, Средней Азии, Забайкалья, Аппалачей, Восточной Австралии. В этот период формируются мощные вулканогенно-осадочные толщи с Fe-рудными месторождениями типа Лан-Диль, колчеданными сульфидно-полиметаллическими месторождениями типа Рио-Тинто и Раммельсберг, Рудного Алтая и Урала, а также с магматическими месторождениями Cr, Pt, Fe и Ti. Широко распространен кислый интрузивный магматизм, формирующий разнообразные гидротермальные месторождения: Au, Au-Mo, Fe-Cu-As, Pb-Zn, U, Sb-Ag, Sn- W-Be-Li. Типовой провинцией является Урал.
Мезозойско-кайнозойская эпоха определяется складкообразованием киммерийского и альпийского циклов орогенеза, в ходе развития которых сформировались планетарные рудные пояса — Тихоокеанский и Средиземноморский.
Месторождения киммерийского орогенеза распространены в основном на Кавказе, в Забайкалье, Приморье, на Северо-Востоке Азии, в Кордильерах. Главные концентрации здесь дают Au, Pb-Zn, Си, Ag, Sn-W-Mo.
С формированием альпийской складчатости связаны месторождения Средиземноморья, Малой Азии, Кавказа, Приморья, Дальнего Востока, Японии, Анд. В течение этого времени не все стадии развития проявились отчетливо. В частности, основные и ультраосновные магматические формации и связанный с ними комплекс месторождений полезных ископаемых проявлены локально, но характерны интрузивные серии гранитного комплекса и малых интрузий. Наиболее важные месторождения дают Fe (в скарнах), Cu-Mo порфирового типа, Pb-Zn-Ag, Sn-W, Hg-Sb гидротермальные месторождения. Локально развиты месторождения Au, Ag, Bi, Co.
Необходимо отметить, что помимо планетарных эпох, проявившихся по всей Земле, существуют более короткие эпохи, тесно связанные с историей развития конкретных геологических структур и жестко привязанные к тектоническим движениям фазам орогенеза регионов или локальных территорий. Рассмотрим их на примере Северо-Востока России.
В истории развития земной коры выделяются 7 главных (планетарных) металлогенических эпох, из которых 5 принадлежат докембрию (архей, ранний и средний протерозой, ранний и поздний рифей) и 2 фанерозою (палеозой и мезозой). Каждая из них имеет характерные особенности формирования структур, магматизма, осадконакопления, метаморфизма и образования месторождений.
Архейская металлогеническая эпоха. Древнейшими породами ее являются гнейсы (> 4 млрд лет). Это первые продукты дифференциации вещества. При метаморфизме они превращаются в гиперстен- плагиоклазовые породы — чарнокиты (много в Антарктиде). На них залегают основные вулканиты (~3,5 млрд лет), которые вместе с кластическими осадками образовали первую осадочно-вулканическую серию и известны во всех ядрах континентов, слагая протяженные зеленокаменные пояса. Гнейсы здесь богаты глиноземом и иногда содержат богатые магнетитовые месторождения (типа Кируна в Швеции), иногда в них отмечаются концентрации Cr и Mo (тонкая вкрапленность в гранито-гнейсах — тип Мятасвари, Финляндия). Более молодые магматические породы (~3 млрд лет) представлены K-гранитами, пегматитами, с которыми связаны редкие металлы и метаморфогенно-гидротермальные месторождения Au. Эта эпоха формирования крупнейших золото-кварцевых месторождений зеленокаменных поясов (провинция Сьюпериор, Канада; Кол ар, Индия; Мору Вельо, Бразилия; Западная Австралия, ЮАР и др.).
Раннепротерозойская эпоха. В эту эпоху между протоплатформами образуются орогенные зоны, в которых формируются громадные Fe-Mn залежи итабирит-джеспелитового типа (Кривой Рог, оз. Верхнее, Лабрадор). В дальнейшем эти месторождения претерпели метаморфические преобразования. В эту же эпоху образовался ряд стратиформных месторождений Cu и полиметаллов (в карелидах — Оутукумпу, Финляндия) и некоторые Au-Q месторождения, Au-U месторождения в конгломератах и кварцитах (Витватерсранд, ЮАР; Сьерра-де-Якобина, Блайнд-Ривер, Бразилия), Cu-U (Рам-Джангл, Австралия; Гуннар, Северная Америка) и медистые песчаники (Удокан).
Среднепротерозойская эпоха. Для данной эпохи характерны переходный и платформенный этапы геологического развития. В этот отрезок времени развивались такие платформы, как Канадская, Бразильская, Африканская, Австралийская. Им свойственны мощные серии пород с интенсивно метаморфизованными гнейсами и метаморфогенными месторождениями Аи и U. К первично магматическим здесь относятся громадный лополитовый комплекс Бушвельдского массива с концентрированными магматическими месторождениями Cr, Cu-Fe-Ni, Pt-Pd, Ti-Fe и наложенным гидротермальным Au-Sn оруденением. К орогенным месторождениям этой эпохи относят Fe-джеспилиты Венесуэлы, Cu-Ni месторождения (Печенга, Пори), Cu-Pb-Zn (Ориярви, Финляндия) и гидротермальные месторождения U (Б. Медвежье озеро, Канада; Мери-Кэтлин, Австралия).
Раннерифейская эпоха. В эту эпоху в орогенных областях вновь отлагаются Fe-Mn кварциты, в дальнейшем метаморфизованные, формируются вулканогенно-осадочные полиметаллические месторождения типа Брокен-Хилл и Маунт-Айза в Австралии, Флин-Флон в Канаде. В основных магматических породах образуются крупные Cu-Ni с Pt месторождения (Садбери, Канада); с платформенными осадочными формациями связываются концентрации Си, Аи и U (Уэстморден в Австралии), а с платформенными ультращёлочно-основными породами — апатит-нефелин-карбонатитовые месторождения (Кольский). В незначительной мере отмечаются редкометалльные пегматиты и гидротермальные месторождения Au, Sn, W.
Позднерифейская. Месторождения этой эпохи встречаются на всех континентах. К орогенному типу здесь относятся крупные Mn месторождения байкалид, Fe-содержащие кварциты и магматические месторождения в анортозитах Северной Америки, Африки и Южной Америки. В платформенную стадию образовались значительные Cu-Co-Li месторождения (Катанги в Замбии), а также Cu-Pb-Zn месторождения в карбонатных формациях Экваториальной Африки. В крупных зонах разломов формируются многочисленные Sn-W-Be, Au и Си месторождения.
Палеозойская эпоха. В эту эпоху проявился каледонский и варисцийский орогенез.
Для всех каледонид характерна относительно слабая металлогеническая нагрузка. Наиболее типичными для этого времени являются скопления Fe руд шамозит-тюрингитового типа. Ультраосновной магматизм проявился слабо, значительно больше развиты магматические комплексы габбро-пироксенитовой и плагиогранитовой формаций с характерными магматическими месторождениями Ti-Fe и Fe в скарнах. Кислый магматизм умеренный, иногда с золото-кварцевыми, Au-Mo, реже Sn и W месторождениями. Для отдельных провинций характерен интенсивный колчеданный рудогенез. Типовой провинцией является Лакландский складчатый пояс Восточной Австралии, Северный Казахстан.
Варисцийский орогенез, напротив, характеризуется разнообразными месторождениями в варисцидах Европы, Урала, Казахстана, Средней Азии, Забайкалья, Аппалачей, Восточной Австралии. В этот период формируются мощные вулканогенно-осадочные толщи с Fe-рудными месторождениями типа Лан-Диль, колчеданными сульфидно-полиметаллическими месторождениями типа Рио-Тинто и Раммельсберг, Рудного Алтая и Урала, а также с магматическими месторождениями Cr, Pt, Fe и Ti. Широко распространен кислый интрузивный магматизм, формирующий разнообразные гидротермальные месторождения: Au, Au-Mo, Fe-Cu-As, Pb-Zn, U, Sb-Ag, Sn- W-Be-Li. Типовой провинцией является Урал.
Мезозойско-кайнозойская эпоха определяется складкообразованием киммерийского и альпийского циклов орогенеза, в ходе развития которых сформировались планетарные рудные пояса — Тихоокеанский и Средиземноморский.
Месторождения киммерийского орогенеза распространены в основном на Кавказе, в Забайкалье, Приморье, на Северо-Востоке Азии, в Кордильерах. Главные концентрации здесь дают Au, Pb-Zn, Си, Ag, Sn-W-Mo.
С формированием альпийской складчатости связаны месторождения Средиземноморья, Малой Азии, Кавказа, Приморья, Дальнего Востока, Японии, Анд. В течение этого времени не все стадии развития проявились отчетливо. В частности, основные и ультраосновные магматические формации и связанный с ними комплекс месторождений полезных ископаемых проявлены локально, но характерны интрузивные серии гранитного комплекса и малых интрузий. Наиболее важные месторождения дают Fe (в скарнах), Cu-Mo порфирового типа, Pb-Zn-Ag, Sn-W, Hg-Sb гидротермальные месторождения. Локально развиты месторождения Au, Ag, Bi, Co.
Необходимо отметить, что помимо планетарных эпох, проявившихся по всей Земле, существуют более короткие эпохи, тесно связанные с историей развития конкретных геологических структур и жестко привязанные к тектоническим движениям фазам орогенеза регионов или локальных территорий. Рассмотрим их на примере Северо-Востока России.