Глава 6. Стратиграфическое расчленение и органический мир докембрия

Глава 6. Стратиграфическое расчленение и органический мир докембрия

6.1. Особенности и методы изучения докембрийских пород.

С позиций развития органической жизни геологическую стадию развития планеты делят на два этапа – криптозой (этап скрытой жизни) и фанерозой (этап явной жизни). Первый охватывает докембрийский этап, второй – всё от кембрия до наших дней. Докембрий представляет около 85% времени геологической истории Земли, однако изучен он намного слабее, чем фанерозой. Это обусловлено с глубокими изменениями докембрийских пород, подвергшихся метаморфизму, складчатости и гранитизации. Между тем, выходы докембрийских пород на дневную поверхность составляют до 20% площади континентального блока и с ними связаны многие полезные ископаемые.

Первоначально образования докембрия имеют как осадочное, так и магматическое происхождение. Затем они в большей или меньшей степени подвергались метаморфизму, основной вид которого в докембрии – региональный. Осадочные породы при глубоком метаморфизме превратились в гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, мраморы, при меньшем – в серицит-хлоритовые сланцы, филлиты, кварцитовидные песчаники, мраморовидные известняки другие образования. Вулканогенные породы основного состава переходят в амфиболиты и амфиболовые гнейсы при сильном метаморфизме, при слабом изменения незначительны. Кислые и средние породы при сильном метаморфизме дают лептиты. Выделяют ортопороды, образовавшиеся по магматитам, и парапороды по осадочным отложениям.

Степень метаморфизма докембрийских пород различна и убывает обычно снизу вверх. Выделяют три главных фации метаморфизма – зелёных сланцев, амфиболитовую и гранулитовую, отражающих разные термодинамические обстановки. Особо выделяется фация глаукофановых сланцев, которая является разновидностью амфиболитовой. Фация зеленых сланцев характеризуется условиями низких температур и давления, типичных для небольших глубин, когда образуются такие минералы как хлорит, серицит, эпидот, актинолит.

Для амфиболитовой фации характерны большие давления, высокие температуры и наличие воды, для глаукофановой – всё то же самое, но низкая температура. Эта фация обычна для зон разломов. Глаукофан – Na-Al амфибол. К породам амфиболитовой фации относится основной объём метаморфических пород – гнейсы, амфиболиты, кристаллические сланцы, лептиты. Гранулитовая фация характеризует условия ещё больших давлений и температур, но без воды. Гранулиты – это гиперстен-гранатовые гнейсы без слюд и амфиболов.

В докембрии широко развиты процессы гранитизации с формированием мигматитов (тонкое переслаивание гранитов и гнейсов), а сам процесс называется мигматизацией. При более глубокой переработке большие объёмы гнейсов, кристаллических сланцев, вулканогенных пород в условиях больших температур и давлений и под влиянием горячих растворов, с привносом ряда элементов и соединений, превращаются в метасоматические граниты (процессы анатексиса и палингенеза). В итоге возникли огромные массивы гранитов, слагающие обширные площади докембрийских платформ. Гранитизация очень затрудняет установление первичного состава пород.

Докембрийские образования обычно сильно дислоцированы, их отличает наличие сложных складок многих порядков. По тектоническим признакам в докембрийских разрезах возможно выделение ряда структурных этажей, свидетельствующих о проявлении ряда эпох складчатости. Исследователям приходится мириться с приблизительностью и неточностью расчленения и корреляции докембрийских образований по степени метаморфизма, глубине магматической и тектонической переработки, петрографическим особенностям пород. Палеонтологический метод практически не работает для стратификации архейских и нижнепротерозойских образований, поэтому для расчленения докембрия используются минералого-петрографические, геофизические, структурно-тектонические, а также радиогеохронологические методы исследований. Отложения позднего докембрия можно расчленять с помощью палеонтологического метода, поскольку в них имеются органические остатки. Геофизические методы обычно предваряют геологические.

Для изучения докембрия широко используется метод выделения конкретных структурно-вещественных комплексов пород, отличающихся друг от друга по составу, условиям залегания, степени метаморфизма. Выясняют взаимоотношения этих комплексов, порядок залегания, условия образования. При этом большое значение имеют петрофизические методы. Для определения возраста пород используются радиогеохронологические методы. Однако следует помнить об ограничениях, поскольку мы имеем дело не с возрастом первичных пород, а минералами в них, образовавшихся, как правило, при метаморфизме.