CC BY
25НАУКИ О ЗЕМЛЕ
УДК [55:94] (571.56)
Проблема базитового магматизма Сибирской платформы в трудах профессора Б.В. Олейникова
О.В. Королева, А.Г. Копылова, А.В. Округин, М.Д. Томшин
Освещен вклад профессора Б.В. Олейникова в изучение проблем основного магматизма Сибирской платформы. Приведен обзор публикаций и разрабатываемых научных направлений.
Ключевые слова: Сибирская платформа, трапповый магматизм, докамерная эволюция толеит-базальтовых магм, самородное минералообразование.
The contribution made by professor B. V. Oleinikov into solving basic magmatism problems of the Siberian platform is elucidated with the overview ofpublications and developed lines of research.
Key words: Siberian platform, trap magmatism, deep differentiation of tholeiitic-basaltic magma, native mineralogenesis.
Олейников Борис Васильевич возглавлял направление по изучению различных проблем интрузивного магматизма Сибирской платформы, создав в г. Якутске научную школу по изучению глубинной эволюции базальтовых магм континентальных зон земной коры. На его счету более 250 научных трудов, открытие трех новых минералов, утвержденных Комиссией по новым минералам Международной минералогической ассоциации: никельгексагидрита, самородного кадмия, самородного алюминия, а также определение двух метеоритов. Им пройдены многие километры сплава по рекам Сибирской платформы, многочисленные протяженные маршруты в различных ее районах, посещены все главные месторождения и разнообразные эндогенные рудопроявления, связанные с траппами. Все это дало возможность работать над различными аспектами геологии не только трапповой формации, но и платформенного магматизма в целом.
Первые исследования Б.В. Олейникова связаны с изучением метасоматических процессов,
КОРОЛЕВА Ольга Валерьевна - к.г.-м.н., ученый секретарь ИГАБМ СО РАН, o.v.koroleva@dimond. ysn.ru; КОПЫЛОВА Альбина Георгиевна - н.с. ИГАБМ СО РАН, [email protected]; ОКРУГИН Александр Витальевич - д.г.-м.н., г.н.с. ИГАБМ СО РАН, [email protected]; ТОМШИН Михаил Дмитриевич - к.г.-м.н., зав.лаб. ИГ АБМ СО РАН, [email protected].
Олейников Б.В., д.г.-м.н., профессор, действительный член Академии наук РС (Я), заслуженный деятель науки РС (Я) и РФ, директор Института геологических наук СО РАН (19862000 гг.) с образцами самородного железа
сопутствующих основному магматизму, влиянию траппов на вмещающие породы. Первая самостоятельная статья была опубликована им в 1960 г. в Записках Всесоюзного минералогического общества: «Новая находка монтичеллито-вых мраморов на Сибирской платформе», а год спустя в журнале «Геология и геофизика» совместно с В.Н. Шараповым появилась публикация «Некоторые вопросы траппового вулканизма западной части Сибирской платформы» и в 1963 г. там же - «Роль магния в контактово-метасоматическом процессе, связанном с трап-повым магматизмом». Результаты работы были вынесены в 1963 г. на суд геологической общественности и увенчались блестящей защитой в Томском политехническом институте кандидат-
ской диссертации «Контактовые образования и их минералогия, связанные с трапповыми интрузиями». В 1959 г. при изучении образований зоны окисления карьера рудника «Северный» месторождения Норильск-I был обнаружен минерал, образующий натечные зеленоватые корочки и землистые агрегаты на стенках горных выработок. Так был открыт новый минеральный вид из класса сульфатов: шестиводный сульфат никеля - никельгексагидрит. Публикация о результатах его изучения появилась в Записках ВМО в 1965 г. (Олейников, Шварцев, Мандри-кова, Олейникова), а процессы, приведшие к его образованию, рассмотрены в статье «Современное сульфатообразование в зонах окисления пирротин-халькопиритовых гидротермальных рудопроявлений северо-запада Сибирской платформы» (Олейников, Шварцев - Г еология и геофизика, 1968).
Б.В. Олейников внес значительный вклад в решение такой фундаментальной проблемы геологии, как эволюция базальтовых магм древних платформ в пространстве и времени. Принципы классификации интрузивных трапповых образований на примере восточной части Сибирской платформы А.М. Виленским и Б.В. Олейниковым впервые были предложены в одноименной статье в сборнике «Геология, петрография и минералогия магматических образований северо-восточной части Сибирской платформы» (1970). Авторы, в отличие от исследователей ВСЕГЕИ, принимающих за классификационную единицу «интрузивный комплекс», предложили выделять разновозрастные образования траппо-вой формации по петрохимическим особенностям.
В статьях сборника «Геология и геохимия ба-зитов восточной части Сибирской платформы» Б.В. Олейниковым (Олейников, Савинов, Погу-дина и др., 1973) на примере базитов района среднего течения р. Вилюй убедительно доказано высказанное ранее предположение о существовании нескольких трапповых формаций: протерозойского, среднепалеозойского и позднепа-леозойского-раннемезозойского возрастов.
Среди них выделены разные типы недифференцированных и дифференцированных интрузивов, различающихся по структурным и петро-химическим параметрам, но имеющих аналогичную эволюцию расплавов. Другие статьи Б.В. Олейникова в этом сборнике посвящены геохимии золота, свинца, скандия, щелочей, элементов группы железа и меди в породах и минералах разновозрастных трапповых интрузивов, особенностям их поведения при глубинной и внутрикамерной дифференциации толеит-базальтовой магмы. Изучение петрогеохимиче-
ских особенностей интрузивных базитов в пределах Вилюйско-Мархинской магмоподводящей зоны позволило предложить модель пространственно-временной эволюции траппового магматизма, обусловленной смещением очагов магмообразования в более глубокие части верхней мантии, что привело к образованию расплавов, формирующих базиты, обогащенные ТЮ2 до 3,5%, К20 до 1% и Р205 до 1%, а далее и кимберлитовой магмы (Олейников, Савинов: «Пространственно-временная эволюция траппо-вого магматизма в пределах Вилюйско-Мар-хинской и Жиганской магмоподводящих зон» в сборнике «Магматические образования северо-востока Сибирской платформы», 1975).
Уже в этих работах акцентировалось внимание на сосуществование двух генераций породообразующих минералов: ранней докамерной и более поздней внутрикамерной. Изучением проблемы петролого-геохимической сущности процессов докамерной эволюции базальтовых магм исследования Б.В. Олейникова и его учеников принципиально отличались от других. Показано, что формирование ранних ассоциаций породообразующих и акцессорных минералов, неравновесных как к модальному составу, так и к физико-химическим условиям внутри-камерной кристаллизации базитов, происходило на довнутрикамерном этапе эволюции толеит-базальтового расплава. Раннемагматическая эволюция вещества началась в глубинном мантийном очаге, затем продолжалась при подъеме магмы на гипабиссальный уровень и завершалась внутрикамерной кристаллизацией. При этом важную роль играло флюидо-магмати-ческое взаимодействие, наиболее значительно проявившееся в палеорифтовых зонах. Им проведена геохимическая типизация базитов древних платформ в связи с особенностями геоди-намических обстановок их образования («Геохимическая типизация платформенных базитов» (Олейников, 1984). Оценены рудогенерирующие возможности различных этапов эволюции магмы платформенных базитов. Предложены модели преобразования толеит-базальтового расплава в ходе анортозитовой и монцонитоид-ной тенденций глубинной дифференциации. Здесь следует упомянуть такие работы как «Глубинная дифференциация платформенных базитов»(Олейников, Томшин - ДАН, 1976); «Петрологические черты докамерной эволюции магм платформенных базитов» (Олейников, Томшин, Округин - Известия АН СССР, сер. геологич., 1980); «Петрология и геохимия позд-недокембрийских интрузивных базитов Сибирской платформы» (Олейников и др., 1984); «Глубинная эволюция субщелочной толеит-
ПРОБЛЕМА БАЗИТОВОГО МАГМАТИЗМА СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ В ТРУДАХ Б.В. ОЛЕЙНИКОВА
базальтовой магмы в режиме палеорифтогене-зиса» (Олейников и др., 1984); «Петролого-геохимические черты глубинной эволюции вещества кимберлитовой и базитовой магматических систем» (Олейников и др., 1985); «Эволюция состава интрузивного базитового магматизма Сибирской платформы во времени» (в книге «Траппы Сибири и Декана: черты сходства и различия», 1991); «Геохимия и генезис монцо-нитоидов Джалтульского траппового интрузива, СЗ Сибирской платформы» (Королева, Олейников - Геология и геофизика, 1998) и др. И, конечно же, монография «Геохимия и рудогенез платформенных базитов» (1979), положенная в основу докторской диссертации, защищенной в 1984 г. в Институте геохимии СО РАН им.
А.В. Виноградова (г. Иркутск). В этой книге рассмотрены общегеологические, петрологические, геохимические и рудогенетические аспекты базитового магматизма Сибирской платформы. Впервые, на современном, на то время, уровне, наиболее полно были освещены геохимия разновозрастных интрузивных базитов и поведение широкого круга элементов при эволюции формирующих их расплавов в увязке с геологической историей объектов. Рассмотрены закономерности рассеяния и концентрирования элементов на различных возрастных рубежах и этапах эволюции разных серий магм, формировавших интрузивные базиты Сибирской платформы. Сделана попытка создать единую модель процессов рудогенеза и петрогенеза, провести комплексный геолого-геохимический анализ, создать петролого-геохимическую основу металлогенического анализа производных платформенного базитового магматизма. Обоснованы возрастные рубежи и региональные закономерности геохимии интрузивных базитов различных магмоактивных зон Сибирской платформы. Среди них выделены геохимические типы: толеиты палеорифтовых зон, трап-пового и трахидолеритового формационного типов.
Исследованиями Б.В. Олейникова показано, что ранний этап эволюции отдельных объемов базальтовых магм реализовался в условиях низкой активности кислорода, проявился во флюи-до-магматическом взаимодействии базальтовых магм и восстановительного флюида и обеспечил появление самородной формы нахождения большинства халькофильных и части сидеро-фильных элементов. В результате была установлена самородная форма нахождения в бази-тах Сибирской платформы РЬ, Sb, С^ 2и, Sn, С^ N1, ^, Fe и А1, а также их различных интерметаллических соединений. В 1978 г. в Докладах АН СССР была опубликована пионерная
статья о находке в базитах Сибирской платформы самородного алюминия - «Петрологическое значение находок самородного алюминия в ба-зитах» (Олейников, Округин, Лескова). Б.В. Олейникову и его ученикам А.В. Округину и О.Б. Олейникову, наряду с московскими коллегами М.И. Новгородовой, Н.А. Ашихминой и др., принадлежит мировой приоритет в обнаружении и изучении нового природного явления -способности химических элементов с высоким сродством к кислороду (А1, Si, М§, Сг, ТО находиться в природе в восстановленном состоянии, образуя самородные металлы и интерметаллические соединения, и в обосновании нового научного направления - раннемагматической металлизации базальтового вещества («Алюминий - новый минерал класса самородных элементов»: Олейников и др. - Записки ВМО, 1984). Это открытие повлекло за собой взрывное накопление данных о минералогии самородных металлов, быстро превратив этот раздел науки в передовой рубеж получения новых знаний: «Самородный кадмий в траппах Сибирской платформы» (Олейников, Округин, Лескова -ДАН, 1979); «Оценка физико-химических условий появления и устойчивости самородных металлов в магматических процессах» (Зотов, Олейников, Округин, Кудрюков - ДАН, 1980); «Самородные металлы в траппах Сибирской платформы» (Округин, Олейников, Заякина, Лескова - Записки ВМО, 1981); «Земной клиф-тонит в ассоциации с самородным железом габбро-долеритов горы Озерной» (Левашов, Олейников - ДАН, 1984) и др. Идущий вал нового фактического минералогического материала о находках самородных металлов требовал открытого научного обсуждения. По инициативе Б.В. Олейникова в 1981 и 1985 гг. в г. Якутске были проведены Всесоюзные научные конференции с участием иностранных ученых по самородному минералообразованию в магматогенных и рудогенных образованиях, вызвавшие большой научный резонанс, в том числе и резкую критику со стороны академика
В.С. Соболева. Собравшиеся специалисты разных областей знаний из разных уголков страны и из-за рубежа широко обсудили все разнообразные аспекты этой новой и весьма дискуссионной проблемы (Самородное минералообразо-вание в магматическом процессе, 1981; Самородное элементообразование в эндогенных процессах, 1985).В монографии «Самородное ме-таллообразование в платформенных базитах» (Олейников и др., 1985) всесторонне рассмотрен видовой состав минералов класса самородных элементов и ассоциирующих с ними интерме-таллидов, карбидов, силицидов, сульфидов в
различных группах базитов Сибирской и Восточно-Европейской платформ, обсуждены условия образования минералов, выделены три этапа металлизации базитового вещества, оценены петролого-рудогенетические следствия металлизации флюидо-магматических систем.
На протяжении всей истории исследований внимание Б.В. Олейникова привлекала проблема поведения золота при эволюции базитовых расплавов (Олейников, 1964, 1971, 1974, 1980; Олейников и др., 1973, 1974, 1991; Олейников, Копылова, 1992, 1995; Альмухамедов, Олейников, 1994; Oleinikov, Krishnamurthyetal, 1993 и др.). Им показано, что базиты не могли быть источником известных золотых россыпей Сибирской платформы, несмотря на порой повышенное содержание металла. В редких случаях отмечается концентрация золота в приконтакто-вых гидротермалитах.
Глубоко понимая роль металлообразования в рудогенетических потенциалах магматических систем, Б.В. Олейников в начале 1980-х годов в Институте создает группу по изучению платиновых минералов в базит-ультрабазитовых комплексах Сибирской платформы и связанных с ними россыпных проявлений. Были возобновлены целенаправленные исследования типо-морфизма платиновых металлов из россыпей Инаглинского и Кондерского дунит-клинопи-роксенит-габбровых кольцевых интрузивов с применением современных методов. Организовано специальное изучение платиновых минералов из уникальных «загадочных» вилюйских россыпепроявлений благородных металлов, коренные источники которых до сих пор не установлены и которые не имеют аналогов среди других известных как коренных, так и россыпных месторождений платины мира (Избеков, Олейников, Округин и др., 1985). Эти исследования в дальнейшем получили развитие в трудах ученика Б.В. Олейникова - А.В. Округина.
Исследование земного теллурического железа привело Бориса Васильевича к изучению железа космического, метеоритов. В результате всесторонне изучен новый уникальный по составу высоконикелистый железный метеорит Онелло, выпавший в форме метеоритного дождя: «Новый железный метеорит Онелло - уникальный высоконикелистый атаксит» (Копылова, Олейников и др. - ДАН, 1999); «Фосфиды и фосфористые сульфиды метеорита Онелло» (Копылова, Олейников - ЗВМО, 2000). Метеорит найден при разработке золотоносных аллювиальных отложений в приустьевой части р. Большой Долгучан, впадающей слева в р. Онелло (левый приток р. Вост. Хандыги). По месту находки метеорит и назван. Метеорит Онелло относится
к малочисленной группе высоконикелистых атакситов. Сложен он в основном плесситом тэнитового состава. Наряду с распространенными в железных метеоритах шрейберзитом и троилитом в нем впервые установлены: фосфид барриенджерит (аллабогданит), новый тип соединений фосфора - фосфористые сульфиды, а среди продуктов окисления - редкий окисел треворит. Продолжила исследования метеоритов, найденных на территории Якутии, А.Г. Копылова.
Б.В. Олейников участвовал в выполнении ряда международных проектов по дайковым поясам. Результаты исследований были доложены и опубликованы в Канаде, Швеции, Голландии, США, Индии, Израиле: «Mafic Dyke Swarms from the Siberian of and Russian platforms» (Oleinikov, Shpount, 1987); «Late Precambrian dykes swarms of the Anabar massif, Siberian platform» (Okrugin, Savinov, Tomshin. In: Mafic dykes and emplacement mechanisms, 1990); «Gold content of Deccan basalts, Western Ghats, India» (Oleinikov, Korobeinikov, Koroleva, P. Krishna-murthy et al. - The Journal of Geological Society of India, 1993); «Almandine and spessartine garnets from the giant plagioclase basalts of Deccan traps, Western Ghats, India» (Oleinikov, Okrugin, P.Krishnamurthy et.al. - Current Science, India,
1993); «Mineral and melt inclusions in the giant plagioclase pheno^sts of Deccan basalts, Western Gats, India» (Oleinikov, Pankov, Murary, Krishna-murty - The Journal of Geological Society of India,
1994)и др.
Б.В. Олейников был человеком необыкновенной увлеченности и умел увлечь других. Его идеи развивались в исследованиях учеников: М.Д. Томшина (анортозитовая тенденция дифференциации, эволюция платформенного магматизма, формационное деление траппов, связь базальтового, щелочно-оливин-базальтового и щелочно-ультраосновного магматизма), А.В. Округина (акцессорные минералы, самородное минералообразование, платиновые металлы, базит-гипербазитовые комплексы), А.Г. Копыловой (геохимия базитов Сибирской платформы, самородное железо, метеориты), О.Б. Олейникова (самородные металлы кимберлитов), О.В. Королевой (геохимия базитов Сибирской платформы, монцонитоидная тенденция дифференциации), В.К. Левашова (самородное металлообразование), В.Ю. Панкова (расплавные включения и флюидо-магмати-ческое взаимодействие толеитового расплава и восстановительного флюида). Чутко реагируя на все новое, Борис Васильевич всячески поддерживал научные начинания: будь то изучение платины Якутии или эолового золота, термохи-
ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ ГРАНИЦ И КОРРЕЛЯЦИЯ ПРАЖСКОГО ЯРУСА ОКРАИННЫХ МОРЕЙ АНГАРИДЫ
мического метода обработки алмаза или коно-донтов, чароита или создания эталонной минералогической коллекции. Он был не только талантливым ученым, но и страстным пропагандистом геологических знаний. Будучи прекрасным лектором, он одинаково увлеченно знакомил с уникальной природой Якутии и маленьких школьников, и маститых гостей Геологического музея, которым руководил более 30 лет.
14 октября 2012 г. Б.В. Олейникову, замечательному человеку, доктору геолого-минерало-гических наук, профессору, заслуженному дея-
телю науки Республики Саха (Якутия) и Российской Федерации, действительному члену АН РС(Я), директору Института геологических наук СО РАН в период с 1986 по 2000 г. исполнилось бы 80 лет. Патриот науки, Института и Отчизны, он большую часть жизни посвятил изучению Сибирской платформы и оставил свой след в решении проблем геологии, петрологии, геохимии, минералогии и рудогенерирующего потенциала платформенного магматизма.
Поступила в редакцию 22.10.2012
УДК 551.734. 571.5
Проблемные вопросы границ и корреляция пражского яруса (нижний девон) окраинных морей Ангариды
В.В. Баранов, Р.Б. Блоджетт
В пражском веке раннего девона в окраинных морях Ангариды выявлена общая направленность эволюции седиментогенеза, обусловленная эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана. Установлено, что пражский век характеризовался максимальным уровнем трансгрессии в раннем девоне, что привело к нивелировке ассоциаций табулят, ругоз, брахиопод и конодонтов. Уточнено положение нижней и верхней границ и проведена корреляция пражского яруса Верхояно-Чукотского, Таймырского, Западно-Сибирского, Алтае-Саянского и Монголо-Охотского окраинных морей Ангари-ды.
Ключевые слова: пражский ярус, нижний девон, границы, корреляция, окраинные моря Ангариды.
In the Pragian stage of Early Devonian in marginal seas of Angarida the general orientation of evolution of sedimentogenesis caused by eustatic fluctuations of a level of World Ocean is revealed. It is established that the Pragian stage was characterized by maximum of transgression in the Early Devonian that promoted leveling of the associations of tabulats, rugose corals, brachiopods and conodonts. Position of the lower and upper boundaries is specified and correlation of the Pragian stage of the Verkhoyano-Chukotskay, Таimyrskay, West-Siberian, Altai-Sayanskay and Mongol-Okhotskay marginal seas are carried out.
Key words: Pragian stage, Lower Devonian, boundaries, correlation, marginal seas of Angarida.
Ангарида - материк, который существовал с раннего палеозоя до середины мезозоя. Его контуры на современных географических картах совпадают со Среднесибирским плоскогорьем, а на тектонических - с территорией Сибирской платформы. А.Г. Клец [1] считал, что материк Ангарида появился только в силуре, хотя логичней было бы связывать его возникновение с археем и протерозоем, тем более, что в кембрии и ордовике обстановки лагун и мелкого шельфа уже существовали в окраинных морях, окру-
БАРАНОВ Валерий Васильевич - д.г.-м.н., в.н.с. ИГАБМ СО РАН,[email protected]; Dr. BLODGETT Robert Bob - Anchorage, Kingfischer Draiv, 2891, Alaska, U.S.A., Consulting Geologist, [email protected].
жающих его [2]. В позднем мезозое произошло закрытие большинства окраинных морей материка Ангариды и он вошел в состав континента Лавразии. В раннем девоне на востоке он омывался Верхояно-Чукотским, на севере и северо-западе - Таймырским, на западе - ЗападноСибирским и юго-западе - Алтае-Саянским эпиконтинентальными морскими бассейнами. В состав южного его обрамления входил Монголо-Охотский морской бассейн (рис. 1).
Положение границ и корреляция пражского яруса окраинных морей Ангариды остаются до сих пор дискуссионными. Нижняя граница пражского яруса обрамления Ангариды до настоящего времени не имеет однозначного положения. В последних статьях [3-6] нами была проведена корреляция разрезов нижнепражско-
