Остров Мадагаскар

Остров Мадагаскар занимает площадь 595 800 км² и представляет собой древнюю кристаллическую глыбу, отделившуюся от материка Африки в результате возникновения Мозамбикского грабена в третичное время. Основная часть древних кристаллических пород образует высокое плато, занимающее ¹/₃ площади острова в его восточной части. Поверхность плато полого наклонена с востока на запад и глубоко расчленена речной системой на обособленные массивы. Преобладают высоты 800-1200 м, но вблизи восточного края они достигают 1500 м. Вершины более 2000 м встречаются на севере острова, где находятся отдельные столовые горы и вулканические конусы. Самая высокая точка острова 2880 м находится в вулканическом массиве Царатанана. Докембрийские породы занимают преимущественно восточную часть Мадагаскара и на западе перекрываются мезо-кайнозойскими отложениями (рис. 77).

Рис. 77. Схематическая структурно-геологическая карта о. Мадагаскар. По А. Безайри (Termier, 1956): 1 - неметаморфизованные отложения; 2 - метаморфизованный палеозой; 3 - системы Меватана и Вохибори; 4 - система Андройен; 5 - система Графитовая; 6 - верхнепалеозойские граниты (~ 250 млн. лет); 7 - нижнепалезойские и докембрийские граниты (> 480 млн. лет); 8 - лавы мелового возраста; 9 - лавы третичные и четвертичные; 10 - разломы

Из работ, освещающих геологию острова, наибольший интерес представляет монография А. Лакруа "Минералогия Мадагаскара" (1922- 1923 гг.), а также исследование А. Безайри (Besaire, 1957).

Комплексы пород, относимые к докембрию, залегают под отложениями девона и карбона, развитыми в западной части острова. Восточная его часть представляет собой сложный кристаллический массив с субмеридиональным простиранием структур. Наиболее молодым докембрийским комплексом считается серия Чиполино. Она залегает в основном в центральной части острова и сложена кристаллическими известняками, доломитами, кварцитами, слюдяными сланцами и амфиболитами. Серия интрудирована и метаморфизована сложным интрузивным комплексом Амбатуфинандрахана, в который входят щелочные граниты, щелочноземельные граниты, нефелиновые сиениты, сиениты, диориты и габбро. С интрузивами связана минерализация меди и свинца. Имеются также пегматиты с бастнезитом и чевкинитом. Более древним комплексом являются системы Вохибори, Графитовая и Андройен (последняя считается наиболее древней). Система Вохибори сложена амфиболитовыми гнейсами, амфиболитами, мигматитами, а в верхней части (группа Мака) серицитовыми, слюдяными, хлоритовыми и тальковыми сланцами.

В различных метаморфических породах, слагающих Графитовую систему, широко распространен графит. Сложена эта система мигматитами, гнейсами, лептинитами; в верхних частях находятся слюдяные сланцы и гнейсы с пачками графита. В мигматитах залегают чарнокиты. Система Андройен состоит из чарнокитов основания, лептинитов с кордиеритом, парагнейсов с карбонатно-магнезиальными породами. Из интрузивных пород широко распространены чарнокиты, меньше - пироксениты. Таким образом, все указанные системы являются древними осадочными толщами, впоследствии метаморфизованными и мигматизованными. Графитовая система распространена наиболее широко.

Для докембрийских минералов и пород о. Мадагаскар имеется значительное количество возрастных определений, полученных радиологическими методами в разных лабораториях. Данные обобщены А. Холмсом и Л. Каэном (Holmes, Cahen, 1957), а также А. Безайри. Учитывая все имеющиеся радиологические данные, включая модельные возрасты галенитов по изотопным измерениям, А. Безайри (Besairie, 1957) составил геохронологическую схему о. Мадагаскар (табл. 106).

Таблица 106

В настоящее время приведенная в табл. 106 стратиграфическая схема может быть несколько уточнена. Следует также отметить, что значение 485 млн. лет не может датировать эокембрий, а скорее относится к верхнему кембрию или ордовику. В целом для докембрийских пород о. Мадагаскар имеются многочисленные определения возраста свинцово-изотопным, альфа-свинцовым и стронциевым методами. Результаты свинцово-изотопного метода (Holmes, Besairie, 1954; Ahrens а. о., 1959) приведены в табл. 107.

Таблица 107

Данные по радиоактивным минералам о. Мадагаскар отчетливо разделяются на три возрастные группы: 480-600; 800-920 и 1140 млн. лет; дополнительно выделяется возраст 2420 млн. лет. Указанные значения свидетельствуют о наличии в докембрии Мадагаскара не менее четырех эпох минерализации, связанных с магматической деятельностью. Первые три минерала (уранинит и два торианита) дают наиболее согласованные возрастные значения по всем изотопным отношениям, и их возраст может быть датирован 485±20 млн. лет. Он отвечает нижнепалеозойскому этапу магматизма (кембрий - ордовик), наложенному на систему Вохибори. В этой системе залегают пегматиты, из которых были отобраны исследованные минералы. Монацит из Амбатуфотсиклей показал резкое расхождение, и его возраст по Рb²⁰⁷/Рb²⁰⁶, равный 510 млн. лет, может быть принят пока условно. Монацит из Мананжева отобран из гранитной интрузии, залегающей в Графитовой системе. Данные возраста для него ненадежные, но, вероятно, он близок к молодой возрастной группе 485±20 млн. лет. Монацит Амбатугангитело извлечен из пегматитовой жилы, секущей лептиниты группы Форт-Дофхин системы Андройен. Образец Каламбатитра представляет собой аллювиальный монацит, который происходит из крупного массива гранитов, расположенных к юго-востоку от Бетрука. Возраст этих гранитов, установленный по цирконам Pb/α методом, равен 550 млн. лет, в то время как торианит Бетрука (из пегматитов) дает возраст 485±20 млн. лет по свинцово-изотопному методу. Монацит Иноа является аллювиальным и происходит из зоны, расположенной в 40 км к западу от Бетрука. Зона охватывает сланцы, относящиеся к системе Андройен, которые содержат многочисленные пегматитовые прожилки с монацитом. Вероятный возраст монацита Иноа около 600 млн. лет, эвксенит Воанделака отмечен только одной цифрой по отношению Рb²⁰⁷/Рb²⁰⁶ и показал возраст 620 млн. лет.

Менее надежные данные Рb/α метода по цирконам и стронциевого метода по слюде дают возрастные значения для тех же пегматитов и гранитов, которые датированы свинцово-изотопным методом (табл. 108). Очевидно, что данные Рb/α метода для ряда пегматитов мало отличаются от других рассмотренных выше данных.

Таблица 108

К более древней возрастной группе 800-920 млн. лет относятся монациты Манандзари и Вогимена. Монацит Манандзари аллювиального происхождения; он отобран в устье р. Манандзари, дренирующей гнейсовые и слюдяно-сланцевые формации, местами гранитизированные и относящиеся к системе Вохибори. Однако гранитизация здесь посторогенная, наступившая после более древних складчатых процессов. Происходит монацит Манандзари из гранитов. Монацит Вогимена извлечен из сильно рассланцованного гранита у Вогимена, образующего пластообразные тела в лептинитах и других породах группы Траномаре системы Андройен на западном обрамлении граниточарнокитовых структур. Монацит с перевала Мананготри этого же района, отобранный из гранитов, показал возраст 1150 млн. лет по отношению Рb²⁰⁷/Рb²⁰⁶. Следует отметить, что область Вогимена находится в центре зоны с торианитом, возраст которого установлен с хорошим совпадением изотопных значений 485±20 млн. лет.

Монацит Анцирабе, несомненно, является наиболее древним радиоактивным минералом Мадагаскара. Однако он показал существенное расхождение возрастных значений, указывающее на значительную потерю радиогенного свинца. Наиболее вероятной величиной возраста следует считать 2420 млн. лет, хотя Л. Арене в своей интерпретации возрастных аномалий дает допустимую величину возраста мадагаскарского монацита 2680±40 млн. лет, считая этот возраст "конвергентным" с возрастом пост-шамваянских пегматитов Бикита. А. Безайри (Besairie, 1957) допускает возраст монацита 2600 млн. лет. Монацит Анцирабе является аллювиальным и датирует самую древнюю минерализацию в системе Графитовой. Очевидно, что возраст монацита нуждается в существенном уточнении.

Для территории о. Мадагаскар выполнены определения изотопного состава свинца галенитов из различных районов (Besairie а. о., 1956), которые позволяют рассчитать модельный возраст (табл. 109).

Таблица 109

Данные определений рудного свинца о. Мадагаскар приводят к четырем группам модельных возрастов: 330-390; 1100-1140; 1750-1900 и 2140 млн. лет. Все эти числа значительно отличаются от полученных свинцово-изотопным методом для радиоактивных минералов. В данном случае только минерализация Ампандрано и Амбатуфангехана совпадает по возрасту с монацитом Мананготри по отношению Pb²⁰⁷/Pb²⁰⁶. Учитывая приведенные выше данные, мы можем представить ориентировочно последовательность основных событий магматизма и эндогенной минерализации в докембрийской истории о. Мадагаскар, которая, однако, вносит мало нового" по сравнению с геохронологической схемой А. Безайри (Besairie, 1957).

485 млн. лет - нижнепалеозойская эпоха магматизма. Соответствует времени формирования пегматитов с богатой минерализацией бериллом, колумбитом, торианитом Бетрука, Соафия, Бемасоандро.

510-620 млн. лет - данная эпоха выделена недостаточно точно. Минералы этой возрастной группы отражают гранитизацию, связанную с ортитом. Но необходимы более точные измерения для отделения этой эпохи от более молодой возрастной группы 460-490 млн. лет, так как различие возрастных значений в данном случае может быть связано с погрешностями определений.

Очевидно, что отмеченные эпохи совпадают с последними проявлениями образования пегматитов в пределах Мозамбикского пояса со стороны восточного побережья Африки (Альто-Лигона, Тембейн, Морогоро и др.) и являются переходными между докембрием и нижним палеозоем.

830-920 млн. лет - данная эпоха выявлена по монацитам. Она отмечает время гранитизации и чарнокитизации структур вдоль юго-восточного побережья Мадагаскара. Указанные величины возраста очень близко сходятся с возрастом пегматитов Гудхаус в Капской провинции Южной Африки и с минерализацией Гоутенбек.

1100-1140 млн. лет - эпоха выявлена по модельному возрасту медно-свинцовой минерализации Амбатуфинандрахана. Она связана с гранитами, прорывающими систему Чиполино. Жильные граниты того же самого геологического положения показали по Pb/α методу возраст порядка 1050 млн. лет.

1890 млн. лет - модельный возраст свинцовой минерализации Бесакей в системе Вохибори.

2140 млн. лет - модельный возраст золотоносной минерализации системы Вохибори на юго-восточном берегу у Андрамбо, в округе Манандзари. Этот модельный возраст не является надежным и требует существенного уточнения.

2400-2600 млн. лет - относится к монациту Анцирабе. Эта эпоха связана, вероятно, с эпохой золотоносной минерализации в системе Вохибори, отмеченной модельным возрастом 2140 млн. лет. При этом следует снова подчеркнуть неточность определения возраста монацита, показавшего существенное расхождение по разным изотопным отношениям. Эти даты, по мнению геологов Малагасийской Республики, завершают формирование древних комплексов Вохибори, Графитового, Андройен, после отложения которых последовала складчатость, метаморфизм, гранитизация и образование чарнокитов.

В связи с рассмотренными выше радиологическими данными необходимо отметить, что на о. Мадагаскар, кроме системы Чиполино, в интервале времени от нижнего палеозоя до древних дат 2400-2600 млн. лет мы не встречаем надежно датированных осадочно-метаморфических отложений. Создается впечатление, что на древнее основание порядка 2400-2600 млн. лет (если возраст монацита Анцирабе признать в общем правильным) после длительных перерывов накладывались только неоднократные процессы магматизма и связанной с ними рудной минерализации, отмечаемые датами 1850±50; 1120; 830-920; 620 и 485 млн. лет. Насколько это положение соответствует действительности, покажут дальнейшие возрастные определения коренных пород древних систем Мадагаскара.

Интересно отметить, что возраст гранитов Сейшельских островов, находящихся к северу от о. Мадагаскар, оказался 600-650 млн. лет, что сравнимо с некоторыми другими пегматитами Восточной Африки и Мадагаскара (Wasserburg а. о., 1963).