Северная Австралия [1970 Тугаринов А.И., Войткевич Г.В. - Докембрийская геохронология материков]

Северная Территория также является частью Австралийской платформы, где докембрийские породы выходят на поверхность в виде отдельных блоков и массивов, прилегающих преимущественно к районам Кимберли, Карпентария, Дарвина.

Сложное строение и неполнота геологических данных затрудняют изучение геологической структуры и стратиграфии докембрия Северной Территории. Большинство австралийских геологов основывало свои построения на предположении о существовании в области Северной Территории древних ядер, между которыми располагаются более молодые складчатые структуры. Согласно данным Л. Нокса (NoaKes, 1953), на территории Северной Австралии выделяется три устойчивых блока, соединенных орогенными поясами: Кимберли, Стуртийский и южный блок Арунта (рис. 66). Между блоками Кимберли и Стуртийским располагается геосинклиналь Пайн-Крик, между Стуртийским и Арунта - геосинклинальный пояс Варрамунга, Стуртийский блок ограничен с востока складчатым поясом Карпентария.

Рис. 66. Структурно-геологическая карта-схема Северной Австралии: 1 - верхнепротерозойские отложения; 2 - граниты и гнейсы; 3 -древние блоки; 4 - простирание складок

Возрастное расчленение докембрийских комплексов Северной Австралии производилось главным образом по степени метаморфизма горных пород. Так, наиболее метаморфизованными породами считаются сланцы, парагнейсы и гранито-гнейсы комплекса Арунта и сланцы Майсгрев в пределах блока Арунта; обычно австралийские геологи относят их к архею. Блоки Кимберли и Стуртийский сложены менее метаморфизованными породами. Блок Кимберли (Finucane, 1953) состоит из двух частей - западной и восточной, которые разделяются примерно меридианом 127° восточной долготы. В пределах западной части развиты отложения серии Москито с гранитами, перекрываемые серией Наллагайн; в восточной части преобладают осадочные породы с переслаиванием основных лавовых потоков, подушечной лавы и местами хлорит-карбонатных пород. Простирание этой серии северо-восточное, сопоставляется она с серией Москито.

Горные породы, слагающие три орогенных пояса: Пайн-Крик, Варрамунга и Карпентария, обнаруживают широкие колебания метаморфизма - от гранитизированных сланцев до неизменных осадочных пород. Существенно различается также и складчатость этих поясов - от изоклинальной до мягких прогибов и поднятий. Степень метаморфизма и интенсивность складчатости увеличиваются с глубиной. В пределах толщ осадконакопления никаких признаков несогласий встречено не было. Некоторые осадочные породы, сохранившиеся от эрозии, отложены на шельфах стабильных блоков с менее интенсивно проявленной складчатостью. Типичные осадочные породы окружают юго-западное побережье залива Карпентария, где они отнесены к нижнему протерозою, но, возможно, они относятся к верхнепротерозойскому комплексу Наллагайн. Осадочные породы кряжей Ашбертон, Мурчисон и Давенпорт в районе, занятом геосинклиналью Варрэмунга, представлены эпиконтинентальными отложениями, возраст которых оценивается то как Москито-Крик, то как Наллагайн, или между Москито и Наллагайн.

Орогенные складчатые движения, происходившие, по Л. Ноксу, в конце нижнего протерозоя и охватившие геосинклинальные зоны, привели к образованию горных сооружений, которые спаяли докембрийские блоки Северной Территории. В более позднюю эпоху возникшие горные цепи подвергались денудации и служили источником материала для формирования серии Наллагайн в эпиконтинентальных морях (Noacks, 1953).

Для Северной Территории Австралии возрастные определения выполнены в небольшом количестве и сравнительно недавно (Greenhalgh, Jeffery, 1959; Hurley, Fisher а. о., 1961; Webb a. o., 1963; Richards, 1963). Обобщены геохронологические данные в работах Б. Вальполя и К. Смита (Walpole, Smith, 1961), А. Ф. Вильсона, В. Компстона, П. Джеффери (1963).

Геохронологические измерения аргоновым и стронциевым методами гранитных пород Северной Территории из геосинклиналей Пайн-Крик и Варрамунга обнаружили две возрастные группы ~1400 и ~1630 млн. лет. Более древняя группа относится к гранитам, которые прорывают осадочно-метаморфическую серию Агикондиан. Возраст ~1440 млн. лет относится к так называемым давенпораским гранитам, интрудирующим осадочную серию Давенпортиан. Довольно странная картина возрастных дат обнаружена для кристаллического блока Арунта. Несмотря на явно древний, по всем геологическим данным, возраст этого блока, аргоновый возраст гнейсов оказался 367 млн. лет, самарскит из пегматитов по свинцово-изотопным данным показал возраст -700 млн. лет (см. табл. 84). Все это, вероятно, указывает на вторичные процессы минерализации и метаморфизма после сформирования главной структуры блока Арунта.

В пределах геосинклинали Карпентария возрастные определения выполнены для гранитов и некоторых осадочных горизонтов по глауконитам (Webb а. о., 1963). Они обнаружили две возрастные группы: 1670-1780 млн. лет для гранитов Норисс и 1390-1480 млн. лет - для микрогранита Паксаддл. Протерозойские отложения зоны Карпентария имеют мощность от 4300 до 15 000 м. Они характеризуются почти полным отсутствием детритового материала (кроме кварца) и хорошо отсортированы. Разделяются на три отдела: нижний - Тауала (Таwallah groups), средний - Мак-Артур (McArthur groups) и верхний - Ропер (Roper groups). Два концентрата глауконита отобраны из формации Аквариум, залегающей в средней части отдела Тауала. Они показали возраст 1470 и 1560-1600 млн. лет. Третий образец глауконита из песчаника Роси-Крик показал возраст 1520 млн. лет. Совершенно очевидно, что возраст глауконитов совпадает с контрольными возрастами подстилающего гранита Норисс и интрузивом гранита Паксаддл, который, вероятно, генетически связан с риолитами протерозойского разреза. Таким образом, значительная часть докембрийского разреза Северной Австралии относится к низам верхнего докембрия (рифея) или же к верхнему протерозою (по советской шкале, 1964 г.). Это подтверждается и изотопным составом рудного свинца (Richards, 1963). Данные свинцово-изотопного метода для минералов Северной Территории показывают значительно более низкие величины возраста (табл. 84). Большинство возрастных значений, полученных по разным изотопным отношениям, дают заметное расхождение, свидетельствующее об изменчивости уранинитов и о былом нарушении радиоактивного равновесия.

Очевидно, что все полученные данные свинцово-изотопных определений для уранинитов Северной Территории не позволяют прийти к определенной возрастной оценке эпохи минерализации. Их вероятный возраст находится в интервале значений 500-1000 млн. лет. Менее реальным представляется значение возраста ~500 млн. лет для залежей Палетте, которое может быть принято в качестве верхнего (в стратиграфическом смысле) предела возраста древних формаций Северной Территории. По Дж. Рейду (Rade, 1957), территория бывшей древней геосинклинали Пайн-Крик, на которой развита урановая минерализация, консолидировалась в докембрийское время. Она подвергалась орогенезу, возникли синорогенные интрузии плутонических пород. Однако урановая минерализация с этими гранитными интрузиями непосредственно не связана, а приурочена к сдвигам вдоль антиклиналей в центральной части группы Брокс-Крик. Наблюдаемая повсеместно минерализация урана в районе Катарин-Дарвин приурочена преимущественно к разрывам северо-восточного простирания. Из этого следует, что возрастные данные уранинитов Северной Территории (500-850 млн. лет) относятся к событиям, наступившим после формирования серий Брокс-Крик, Давенпорти др. Таким образом, полученные значения пока имеют отдаленное отношение к определению истинного возраста эпохи завершения развития геосинклинали Пайн-Крик Северной Территории Австралии.

Хронологическая последовательность докембрийских формаций Северной Австралии может быть представлена в следующем виде:

К докембрийским массивам Северной Территории прилегает древний складчатый пояс Иса-Клонкарри, находящийся на территории Квинсленда. Относительно возрастного расчленения массива Иса-Клонкарри среди австралийских геологов нет единого мнения. Так, Шиферд в 1964 г. разделял весь докембрий района на верхний (сланцево-кварцитовая серия Маунт-Иса и известняковая серия Корелла), средний (гранито-гнейсы серии Вонга и серия Аргилла) и нижний (гранито-гнейсовая серия Калкадун и сланцевая серия Лейчхардт). В противоположность этому сотрудники аэрогеологической и геофизической службы Австралии (Jones, 1953) не выделяют серии Калкадун и Аргилла в качестве самостоятельных подразделений и рассматривают серию Корелла как эквивалент верхних частей серии Маунт-Иса. Стратиграфическая последовательность докембрия района Клонкарри представлена в табл. 85.

Серия Маунт-Квамби относится к наиболее молодому подразделению. Она сопоставляется с серией Наллагайн Западной Австралии на том основании, что в ней нет складчатости и в конгломератах присутствует золото.

Для района Клонкарри был определен возраст монацита 1000-1190 млн. лет (Nier, 1939). Данные по изотопному составу рудных свинцов получены Дж. Ричардсом, который дал им возрастную интерпретацию (Richards, 1963). Галениты были отобраны из трех мест, при этом изотопный состав свинца трех образцов оказался почти одинаков. Рассчитанный модельный возраст составил 1570-1580 млн. лет (по модели Гоутерманса). Исследовались свинцы, отобранные из серий Маунт-Иса и Корелла (аналог серии Аргилла). Серия Корелла сложена карбонатными сланцами и подвергнута складчатости. Тождественность изотопного состава проб свинца из двух докембрийских серий может быть истолкована по-разному: или серия Маунт-Иса действительно более молодая и в ней лишь переотложились первичные свинцы серии Корелла без существенной радиогенной добавки, или же обе серии имеют одинаковый возраст, отличаясь друг от друга лишь степенью метаморфизма. Дж. Ричарде склоняется к тому, что породы серии Аргилла (или Корелла) являются метаморфизованными эквивалентами сланцев Маунт-Иса; данные А. Нира по возрасту монацита из Маунт-Иса он считает ошибочными. Таким образом, крупная рудная минерализация, наложенная на древние формации района Иса-Клонкарри, датируется модельным возрастом 1580 млн. лет. Однако для надежного восстановления хронологии важнейших геологических событий необходимы дополнительные данные.