Особенности строения и эволюция рифейских ураноносных бассейнов: Пашско-Ладожского, Восточно-Анабарского и Атабаска

• Автор: Купцова, Алина Викторовна
• Шифр специальности: 25.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Глава 1. Рифейские ураноносные бассейны Канадского щита
1.1. Очерк геологического и тектонического строения провинции Черчилл
1.2. Месторождения урана типа несогласия бассейна Атабаска
Глава 2. Очерк геологического и тектонического строения Пашско-Ладожского бассейна
2.1. История геологических исследований Приладожья
2.2. Очерк геологического строения южной окраины Балтийского щита
2.3. Структура Пашско-Ладожского бассейна
2.3.1. Литолого-петрографический состав песчаников приозерской и салминской свит
2.3.2. Характер стадиальных и эпигенетических изменений
2.3.3. Геохимия песчаников приозерской и салминской свит
2.3.4. Изотопно-геохронологическая характеристика песчаников приозерской и салминской свит
Глава 3, Очерк геологического и тектонического строения Восточно-Анабарского бассейна
3.1. История геологических исследований Прианабарья
3.2. Очерк геологического строения Анабарского щита и его рифей-вендского обрамления
3.3. Структура Восточно-Анабарского бассейна
3.3.1. Литолого-петрографический состав песчаников южной части Восточно-Анабарского бассейна
3.3.2. Характер стадиальных и эпигенетических изменений
3.3.3. Геохимия рифейских песчаников южной части Восточно-Анабарского бассейна
3.3.4. Изотопно-геохронологическая характеристика песчаников южной части Восточно-Анабарского бассейна
Глава 4. Закономерности развития и ураноносность Пашско-Ладожского и ВосточноАнабарского бассейнов
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

Рифей - один из самых длительных этапов в геологической истории нашей планеты, охватывающий практически четверть всей геологической истории Земли. Его начало ознаменовалось существенными перестройками в структурном плане земной коры, в результате которых она вступила в новый историко-геологический период развития, предопределивший закономерности ее эволюции в фанерозое. Так, к началу раннего рифея была сформирована большая часть современного объема континентальной коры, началось формирование долгоживущих областей растяжения, во внутренних частях древних платформ заложились древнейшие осадочные бассейны. Осадконакопление в этих внутрикратонных бассейнах контролировалось сетью узких рифтовых прогибов (авлакогены Восточно-Европейской и, частично, Сибирской платформ), либо пологими глубокими впадинами - прообразами современных синеклиз (Атабаска), которые заполнялись терригенно-обломочными и карбонатными отложениями озерноаллювиального, эолового и мелководно-морского генезиса.
Отложения этих бассейнов являются самыми древними неметаморфизованными осадочными комплексами на Земле, накопление осадочного материала в которых происходило в специфических условиях климата и седиментогенеза, не имеющих полных природных аналогов в современном мире. Расшифровка механизмов и условий осадконакопления рифейских осадочных бассейнов является важнейшей научной задачей, поскольку позволяет решать такие фундаментальные проблемы как закономерности перехода от формирования кристаллических пород фундамента к осадочному чехлу, особенности эволюции осадочных процессов в докембрийской истории и др.
Кроме того, исследование рифейских осадочных бассейнов позволяет решать и прикладные задачи в связи с открытием в 70-80 гг. XX века в бассейне Атабаска Канадского щита крупных и уникальных месторождений урана типа несогласия, которые характеризуются исключительным качеством руды и высокой рентабельностью. Месторождения урана данного типа приурочены к зонам структурно-стратиграфических несогласий (ССН) между позднепротерозойскими отложениями осадочного чехла внутрикратонных бассейнов и породами фундамента и обнаруживают тесную связь с эволюцией осадочного бассейна на ранних этапах его становления. В России в настоящее время разведано только одно мелкое месторождение урана типа несогласия Карку в Пашско-Ладожском бассейне, а также ряд урановых рудопроявлений в Восточно-

Анабарском бассейне1 (Величкин и др., 2003; Молчанов, 2004; Михайлов, 2004; Кушнеренко и др., 2004; Шурилов, 2005; Андреева, Головин, 2005 и мн. др.).
Целью представленной диссертационной работы является реконструкция строения и эволюции, а также стадиально-эпигенетических преобразований осадочных пород Пашско-Ладожского и Восточно-Анабарского ураноносных бассейнов.
Основными задачами работы являются:
1. Реконструировать питающие провинции рифейских отложений Пашско-Ладожского и Восточно-Анабарского бассейнов и установить обстановки осадконакопления;
2. Уточнить время формирования исследуемых бассейнов;
3. Выявить характер стадиальных и эпигенетических процессов, происходивших на границе фундамент - рифейский чехол;
4. Сравнить Пашско-Ладожский и Восточно-Анабарский бассейны с классическими внутрикратонными ураноносными бассейнами Атабаска и Телон Канадского щита для выявления общих закономерностей и различий в их развитии.
Научная новизна:
1. С точностью до десятков миллионов лет ограничено время осадконакопления в Пашско-Ладожском бассейне;
2. В составе песчаников приозерской и салминской свит установлено присутствие пеплового и эксгалятивного материала;
3. В южной части Восточно-Анабарского бассейна выделен новый тип рифейского разреза, имеющий иной возраст, чем разрез отложений северной части бассейна;
4. Впервые для исследуемых бассейнов определен изотопный состав Н и О флюидов. Это позволило установить, что стадиально-эпигенетические изменения происходили в Пашско-Ладожском бассейне при смешении бассейновых рассолов и флюидов фундамента, а в Восточно-Анабарском - за счет бассейновых рассолов. Практическая значимость. Результаты диссертационной работы имеют значение
как для фундаментальной науки, так и для прикладных исследований.
1. Новые геохронологические данные позволили пересмотреть представления о возрасте и длительности формирования Пашско-Ладожского бассейна, а также о стратиграфии южной части Восточно-Анабарского бассейна, что может быть использовано при составлении региональных стратиграфических схем рифея.
1 Здесь и далее на основе многочисленных публикаций отечественных и зарубежных исследователей автор будет исходить из того, что данные урановые месторождения и рудопроявления относятся именно к типу несогласия.

Каолинит является преобладающим глинистым минералом матрикса рудных песчаников приозерской свиты (рис. 2.11, И). Наибольшее его количество отмечается в рудных скважинах 913, 977 (70-90%), наименьшее — в безрудных песчаниках 871 скважины (4-20%, редко 40%). Детальный рентгеновский анализ образцов рудных интервалов песчаников приозерской свиты показал присутствие как каолинита, так и диккита, который диагностируется по появлению пиков 4,12, 2,32 и 2,21 А (рис. 2.11, V) и указывает на термальный прогрев пород до Т>200°С.
Чистый каолинит отмечается в составе цемента песчаников салминской свиты, а также приозерской свиты Пашского грабена (рис. 2.11, III, IV).
Неизменной примесью цемента песчаников приозерской и салминской свит является хлорит, количество которого варьирует в среднем от 3-10%, достигая в некоторых образцах значений 30%. Наиболее широко распространены триоктаэдрические клинохлоры, в песчаниках рудных скважин 974, 977 отмечен шамозит.
При микроскопическом исследовании образцов выявлено, что иллит-смектит (1/8) развивается в виде тонких чешуек в пространстве между обломочными зернами, нередко замещая зерна ПШ по контуру и плоскостям спайности (рис. 2.1 Од). Каолинит образует небольшие неправильные пятнистые выделения, которые, судя по характеру взаимоотношений с иллит-смектитом, являются более поздними образованиями (рис. 2.10е).
Клинохлоры развиваются по трещинкам и спайности ПШ и биотита, образуют тонкие пластинки или их скопления в цементе. Песчаники с первичным карбонатным цементом являются редкостью, отмечаются главным образом в верхней части терригенной пачки на контакте с вулканитами. Кальцит развивается по ПШ, образует небольшие (0,5 мм) пятна в цементе, реже базальный цемент песчаников (рис. 2.10ж). Обычно содержание кальцита не превышает 5-7%.
Появление регенерационных кварцевых кайм, преобладание в цементе песчаников неизмененных скважин иллит-смектита, незначительное преобразование обломочных зерен полевых шпатов и пластин биотита указывают на то, что постседиментационные изменения приозерской и салминской свит отвечают зоне перехода от начального к глубинному катагенезу.
Минеральный состав первичного цемента не является одинаковьм для песчаников
приозерской и салминской свит, разнится он и для пород приозерской свиты района
месторождения Карку и Пашского грабена. Так, для песчаников приозерской свиты
района п. Салми основной ассоциацией является ректорит, хлорит, редко каолинит
неизмененных песчаниках приозерской свиты Пашского грабена и песчаниках