СЛЕДЫ ДРЕВНИХ ВУЛКАНОВ

Природа и мы. А.П. Моисеев


Наука о древних вулканах, или палеовулканология, сравнительно молода и переживает этап бурного развития. В нашей стране десятки научных коллективов, сотни геологов заняты палеовулканологическими исследованиями. Для координации их деятельности в составе Петрографического комитета АН СССР создана палеовулканологическая комиссия, возглавляемая известным ученым членом-корреспондентом АН СССР И. В. Лучицким. Этакомиссия в различных городах страны созывает палеовулканологические симпозиумы, на которых обсуждаются наиболее актуальные проблемы, пути и задачи дальнейшего развития этой отрасли науки.

Первый такой симпозиум состоялся в Москве в 1973 году и был посвящен проблеме эволюции вулканизма в истории Земли. На II Всесоюзном симпозиуме, проведенном в 1975 году в Петрозаводске, рассматривались вопросы методики исследований древнейшего в истории Земли до-кембрийского вулканизма. На III Всесоюзном симпозиуме, состоявшемся в 1977 году в Новосибирске, решались проблемы составления палеовулканологических карт и реконструкций. На IV Всесоюзном палеовулканологическом симпозиуме, проходившем в 1979 году в городе Хабаровске, в центре внимания его участников были две проблемы: глобальные палеовулканологические реконструкции итектоника, вулканические палеоструктуры и механизм их образования. И наконец, на V Всесоюзном палеовулканологическом симпозиуме, организованном в городе Черкассы в 1982 году, обсуждались карты вулканизма ранних стадий развития Земли.

В работе всех этих форумов самое активное участие принимали палеовулканологи Ильменского государственного заповедника.

С чем же связано такое пристальное внимание ученых к палеовулканическим исследованиям? Почему на Урале, в регионе, где даже наши далекие предки не слышали гула действующих вулканов, создаются лаборатории соответствующего профиля и успешно трудятся ученые-вулканологи, вернее, палеовулканологи?

Вулканы, эти огнедышащие чудовища, несущие смерть и разрушение, с глубокой древности поражали воображение человека и были предметом религиозного культа. Грандиозность и разрушительность вулканических проявлений долгое время заслоняли их созидательную роль. Лишь сравнительно недавно стало очевидным, что именно вулканы, их деятельность на протяжении всей истории Земли создали не только твердую оболочку нашей планеты, но моря и океаны, атмосферу и даже жизнь на Земле. Несколько лет назад выдающимся советским вулканологом Е. К. Мархининым в продуктах извержения вулкана Тятя на Южных Курилах были обнаружены аминокислоты и другие предбиологические соединения. Предполагается, что они образовались под воздействием электрических разрядов на газово-пепловые тучи, возникающие приизвержении.

Конструктивная роль вулканизма в формировании земной коры, гидросферы и атмосферы отмечается и в наши дни: в зонах современного вулканизма, по вулканическим каналам — разломам и трещинам — на поверхность Земли прорываются из мантии высокотемпературные силикатные расплавы (магма), раскаленные газы, извергаются обломки горных пород, минералов, вулканические пепел и шлаки, наращивая мощность земной коры. Газообразные продукты (хлористые, сернистые, фтористые и углекислые соединения), огромные объемы паров воды выносятся в

71

атмосферу и конденсируются в океанических бассейнах. Так было и в прошедшие времена. Извергаясь на дне морей и океанов, вулканы выносят (и выносили) растворявшиеся в морской воде газообразные соединения металлических элементов, впоследствии оседающие и образующие залежи железных и марганцевых руд, бокситов и многих других ценных металлических полезных ископаемых. Достаточно напомнить, что на острове Кунашир из жерла только одного вулкана Эбеко, находящегося в спокойном состоянии, ежесуточно выносится около 30 тонн растворенного железа и 60 тонн растворенного алюминия, частичнотут же осаждающегося на дне океана.

Древние вулканы континентов также являются вместилищами разнообразных ценных полезных ископаемых: полиметаллов, меди, олова, цинка, свинца, золота и т. д. Мы знаем, что на территории нашей страны практически неттакого места, где на том или ином возрастном уровне неотмечались бы следы древнего вулканизма.

При этом особое место в ряду древних вулканических сооружений занимает Урал. Здесь известны проявления древних вулканов самого различного возраста, в том числе и месторождения полезных ископаемых. С древнейшими вулканами так называемого тараташского комплекса (возраст около 2,5—3 млрд, лет) в Кусинском районе связаны месторождения магнетитовых кварцитов. Неоднократно проявляющийся рифейский вулканизм (возраст 1,65—0,5 млрд, лет) обусловил формирование многочисленных железорудных, магнезитовых, сидеритовых, редкоземельных и редко метальных месторождений и рудо проявлений. С палеозойским вулканизмом (возраст 400—230 млн. лет)связаны многочисленные медно колчеданные месторождения, широко известные в мире: Учалинское, Сибайское, Гайское и т. д.; железорудные месторождения гор Магнитной, Высокой, Благодати.

Одно это неполное перечисление показывает, насколько продуктивны древние вулканические комплексы Урала, и убедительно свидетельствует о важности их изучения для развития минерально-сырьевой базы региона. Именно с этой целью в Свердловском институте геологии и геохимии и в Ильменском заповеднике были созданы лаборатории вулканизма и вулканогенно-осадочных формаций, исследования которых скоординированы и проводятся поединому плану. В результате получены данные об общей длительности проявлений древнего вулканизма, объеме, месте и роли его в истории развития региона. Вулкани ческие образования расчленены на отдельные комплексы, свиты и толщи; выделены и охарактеризованы фации вулканогенных пород; накоплен огромный материал по петрографическим, петрохимическим и геохимическим характеристикам вулканитов. Тем не менее, круг нерешенных и слабо изученных вопросов очень велик.

Пока еще мало получено данных для характеристики типов древней вулканической деятельности, географического размещения центров вулканизма на отдельных этапах геологической истории, связи вулканизма с тектоникой и рудогенезом. Мало сделано и по формационно-фациальному изучению вулканических образований.

Решением этих и других, связанных с ними вопросов, на территории преимущественно Южного Урала и Мугоджар в течение последних лет занимаются сотрудники лаборатории вулканогенно-осадочных формаций, возглавляемой директором Ильменского государственного заповедника кандидатом геолого-минералогических наук В. А. Коротеевым. Работы ведутся в тесном содружестве с производственными и научными организациями: Челябинской и Западно-Башкирской геологическими экспедициями, Западно-Казахстанским геологическим объединением, Геологическим институтом АН СССР, Институтом океанологии АН СССР и другими. Совместными усилиями уточнены пространственные границы так называемого эвгеосинклинального вулканизма на Южном Урале, с проявлением которого связаны месторождения меди. Открыта новая для региона провинция высококалиевых щелочных вулканических пород и охарактеризованы не известные ранее магматические породы — чанчариты. В вышедшей в 1979 году из печати монографии В. А. Коротеева с соавторами«Среднепалеозойский вулканизм Восточной зоны Урала»(М., «Наука») дана всесторонняя характеристика древних вулканогенно-осадочных формаций наименее изученного Алапаевско-Варненского района Урала. Эти материалы, дополненные сведениями о связи известных рудопроявлений и месторождений с определенными палеовулканически-ми комплексами и перспективной оценкой региона на полезные ископаемые, переданы в виде отчетов Челябинской комплексной геологической экспедиции.

Крупной задачей палеовулканологических исследований, начатых в этой пятилетке, является сравнение древних (палеозойских) вулканогенных накоплений и продуктов современного вулканизма океанов и островных дуг. Как видно из работ известных геологов А. В. Пейве,

73

С. Н. Иванова и их учеников, Урал за время своего существования прошел океанический период, который сменился эпохой острово дужного вулканизма. Поэтому оказалось целесообразным при изучении Уральских структур использовать те данные, которые получены при исследовании современных океанов. Учеными была составлена комплексная программа, согласно которой ежегодно проводятся совместные экспедиции по опорным (для геологии) местам Южного Урала. Исследователи изучают формы древних подводных вулканов, взаимосвязь лавовых потоков и глубоководных кремнистых илов, содержащих железомарганцевые конкреции. При этом большое внимание уделяется познанию закономерностей размещения рудных залежей среди вулканических толщ, отысканию древних жерловин, вмещающих руды цветных и благородныхметаллов.

Особый интерес среди продуктов древнего вулканизма Урала представляют лавы, изливавшиеся в интервале560—1650 миллионов лет назад. До недавнего времени геологи не уделяли им достаточного внимания, хотя палеогеографические и палеотектонические условия проявления этого древнего (рифейского) вулканизма оказались иными по сравнению с палеозойскими. Было установлено, что рифейский вулканизм, как и синхронное с ним осадко накопление, проявлялись в континентальных условиях, грубо сопоставимых в геологическом плане с районом современных рифтовых структур Африки. Соответственно, и характер магматизма, и набор полезных ископаемых этого региона оказался специфичным, требующим своих методов исследования. Для решения возникших вопросов, в том числе и для углубленного исследования характера рифейского вулканизма, в Ильменском государственном заповеднике имени В. И. Ленина была создана новая лаборатория рифейских формаций.

Также в последние годы в Кусинском районе Челябинской области были установлены самые древние (более 2 млрд, лет) из известных на Урале проявлений своеобразных вулканических пород — коматиитов. Они значительно изменены более поздними процессами и в настоящее время исследуются в лаборатории метаморфизма заповедника.

Все палеовулканические исследования в заповеднике направлены на решение главной задачи, поставленной перед нашим учреждением Президиумом АН СССР — изучение истории формирования складчатой области Урала с целью расшифровки процессов магматизма и металлогении, то есть, в конечном счете, на решение теоретических и практических вопросов геологии, связанных с дальнейшим развитием минерально-сырьевой базы Урала.

В. ПАРНАЧЕВ, заведующий лабораторией рифейских формаций, кандидат геолог оминералогических наук В. ЗАЙКОВ, старший научный сотрудник лаборатории вулканогенно-осадочных формаций, кандидат геолого-минералогических наук Ильменского государственного заповедника имени В. И. Ленина

е