CC BY
30
УДК 551.243
Н.А. Божко1, Т.К. Аду2, М.Ю. Кравцова3
ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЕ МОЛАССОИДНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ГАНЫ
На основе анализа опубликованных и собственных данных рассмотрены литология, условия осадконакопления, особенности тектонической эволюции и минерализация молассоидных образований юго-западной части Ганы, выполняющих структуры Тарква и Буи, расположенные в пределах палеопротерозойского Биримского орогенического пояса. Сделан вывод о формировании этих образований в геодинамических условиях при-сдвиговых бассейнов типа пулл-апарт. Выполнено сравнение отложений группы Тарква с архейской группой Тимискаминг провинции Сьюпириор и более молодых аналогичных по строению образований. Группа Тарква рассматривается как палеопротерозойский эквивалент молассоподобных комплексов, формирующихся на заключитедьной стадии аккреционных орогенов разного возраста в структурах типа пулл-апарт.
Ключевые слова: пулл-апарт, палеопротерозой, моласса, Биримский пояс, структура, впадины Тарква, Буи.
Based on a study of modern-day published evidences and own data the lithology, conditions of sedimentations, tectonic evolution and mineralization of molassoid complexes of SW Ghana which filled Tarkwa and Bui basins within the Birrimian paleoproterozoic orogenic belt are considered. The conclusion is made on the formation of these sediments in pull-apart basins similar to archean Timiscaming group of the Superior province and younger analogous complexes . The Tarkwa group is considered as the paleoproterozoic equivalent of molasse-like complexes forming at the last stage of accretion orogens evolution of various age.
Key words: pull-apart, paleoproterozoic, molassa, Birimian, Tarkwa, Bui.
Введение. Статья посвящена анализу комплексов молассоидного облика, приуроченных к заключительной стадии развития палеопротерозойского Биримского орогенического пояса во впадинах Тарква и Буи на территории Ганы.
После открытия в конце XIX в. в Южной Африке уникального месторождения Витватерс-ранд в золотоносных конгломератах, молассопо-добные ансамбли вызывают особенное внимание геологов. В последние десятилетия, после появления публикаций, где отражены результаты исследований в канадской провинции Сьюпи-риор группы Тимискаминг, формировавшейся на заключительной стадии эволюции архейской гранит-зеленокаменной области, интерес к ним усилился. Установлено, что формирование этой группы происходило в геодинамических условиях присдвиговых бассейнов типа пулл-апарт [Hyde, 1980; Card,1990; Thurston, Chievers, 1990; Lodge et al., 2013], после чего в геологической литературе по геологии докембрия появились термины «бассейны и отложения типа Тимискаминг». Аналогичные образования исследованы в некоторых других архейских кратонах и выделены на разных временных и стратиграфических уровнях.
Вместе с тем указанный подход отсутствует применительно к аналогичным палеопротерозой-ским структурам. По мнению авторов, к этому типу можно отнести палеопротерозойским молас-соидные комплексы в пределах Биримской оро-генической области в Западной Африке, прежде всего отложения группы Тарква в юго-западной части Ганы, вмещающие вторую по величине после Витватерсранда золотую палеороссыпь золота.
Геологическое строение и металлогения впадины Тарква отражены в многочисленных работах. Большое значение для понимания геологии района имели работы А. Китсона, Д. Бейтса, О. Уайтлоу, Н. Джаннера, X. Сервиса, Б. Ханта, Г. Сестини, В. Хердса, Т.К. Аду и др. В большинстве работ основное внимание уделено литостратиграфии и минерализации. В меньшей степени в этих работах отражены геодинамические условия формирования впадины, взгляды на которые противоречивы. Так, одни исследователи рассматривают ее как рифтогенную [Leube et al., 1990; Bessole, 1977; Hastings, 1982], а другие — как межгорную впадину, выполненную эбурнейской молассой [Lobjoit, 1963; Sestini, 1971, 1973; Kiessling, 1998].
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, геологический факультет, кафедра динамической геологии, профессор; e-mail: [email protected]
2 Геологический департамент Ганы, заместитель директора, доктор наук; e-mail: [email protected]
3 Компания G.P.S. Ltd, Гана, директор геологического отдела; e-mail: [email protected]
Рис. 1. Геология западной части Ганы, по [John et al., 1999] с дополнениями
Группа (система)
Серия (свита) Литология Мощность, М
Хуни 900-1500
tl|«ll* I •••• ■ •••
Филлиты Тырква 120-400
Банкет WrW о•ото«о• тотототот 120-630
• •••• в •••
•••••••••••••••••в* о «о«о«о• •oeoeoeoe
fllfl(*l •••• 1 •••
Кавере •о*о«о*о* оао*о«о«о*оао«о*о»о •О»о»О»О»О»О»О»О»оф •о*о«о*о* 250-700
Характеристика разреза
Тарква
Полевошпатовые, иногда хлоритсерицит« кварциты, кварцито-песчаники с редкими прослоями филлитов
Серицитовые, хлоритовые метаалевролк и филлиты с редкими маломощными прослоями кварцевых метапесчаников, кварцито-песчаников, кварцитов
Олигомиктовые метаконгломераты, кварцевые метагравелиты. Метапесчани кварцито-песчаники, кварциты. Редкие прослои брекчий и конгломерата - брекчи в верхней части разреза силлы и дайки основных и кислых пород
Полимиктовые метаконгломераты, метагравелиты. Метапесчаники, конгломерата-брекчии, в верхней части разреза прослои филлитов
Биримий
Метаморфизованные базальты, дациты, андезиты, риолиты и их туфы. Кварц-хлоритовые сланцы, метапесчаники, туфопесчаники
Рис. 2. Сводный разрез структуры Тарква, по [Т.К. Аду, 1991]
Геология молассоидных впадин в юго-западной части Ганы. Тектоническое положение территории Юго-Западной Ганы. Рассматриваемая территория в тектоническом отношении относится к восточной окраине щита Мен, составляющего южную часть Западно-Африканского кратона. В ее строении принимают участие палеопротерозойские складчатые метаморфические образования, относящиеся к Биримскому орогеническому поясу, испытавшему заключительный диастрофизм в эбурней-скую орогеническую эпоху (~2,0 млрд лет назад). Основную роль в его строении играют метавул-каниты и метаосадочные породы супергруппы Биримий (Биримия), прорванные гранитами. Они слагают несколько субпараллельных вулканических и осадочных поясов второго порядка, разделенных полями гранитоидов (рис. 1). Образования Биримия несогласно перекрываются осадочными отложениями группы (системы, серии) Тарква. Весь палеопротерозойский комплекс прорывается генерациями гранитоидов в интервале 2180-1980 млн лет.
Большинство исследователей рассматриваемую территорию трактуют как палеопротерозой-скую гранит-зеленокаменная область [Leube et al., 1990; Pons et al., 1995; Hirdes et al., 1996; Naba et al., 2004; Siegfried et al., 2009; Agyei Duodu et al., 2009; Perrouty et al., 2012].
Впадина Тарква — тектонотип рассматриваемых структур в регионе, расположена в пределах пояса Ашанти, в бассейне р. Тарква, и протягивается от побережья Гвинейского залива в северо-восточном направлении почти на 250 км
при ширине до 35 км. Впадина Тарква выполнена одноименной группой образований, залегающей с несогласием на образованиях Биримия. Контакт между ними обычно замаскирован зонами интенсивных сколовых деформаций.
Группа Тарква в настоящее время подразделяется снизу вверх на четыре толщи, которые разные исследователи называют группами, сериями, формациями, свитами: Кавере, Банкет, филлиты Тарква, Хуни. На рис. 2 приводится стратиграфический разрез группы по [Аду, 1991].
В строении серии Кавере принимают участие полимиктовые метаконгломераты, кварц-полевошпатовые и серицит-кварцевые метапесча-ники, одновременно выступающие в роли главных членов разреза. Конгломераты содержат гальки пород Биримия в кварц-полевошпат-хлорит-железистом цементе. Группу второстепенных членов разреза составляют полевошпатовые кварциты, метагравелиты и филлиты, образующие прослои и линзы мощностью до 2 м среди мегаконгломе-ратов. Максимальная мощность 600—700 м, а минимальная — 260—430 м.
Серия Банкет вмещает золотую минерализацию. В ее разрезе выявлены три толщи, отличающиеся по составу и характеру строения, но связанные между собой общностью элементарного парагенезиса. Толщи снизу вверх: нижняя метапесчаниковая, средняя метаконгломератовая и верхняя метапесчаниковая, что придает толще вид симметричного строения.
Нижняя метапесчаниковая толща согласно залегает на породах серии Кавере. В ее строении
принимают участие полевошпатовые и серици-товые кварцито-песчаники, выступающие в роли главных членов разреза, и глинистые сланцы. Разрез представлен монотонной толщей кварцито-песчаников с маломощными (от 1 до 3 м) прослоями глинистых сланцев. Мощность колеблется в пределах 150—350 м.
В строении средней метаконгломератовой толщи принимают участие конгломерагы, метапесча-ники, гравелиты, кварциты, кварцито-песчаники, филлиты и брекчии. Главные члены толщи, составляющие до 70% объема ее разреза, представлены метаконгломератами, метапесчаниками и метагра-велитами, образующими ритмично чередующиеся прослои мощностью от 0,2 до 10,0 м. Гальки заключены в кварц-серицит-гематитовом цементе и представлены в основном кварцем.
К второстепенным членам разреза относятся кварциты, кварцито-песчаники, филлиты. Строение толщи ритмичное, видна косая слоистость. Отмечены двух- и трехкомпонентные ритмы. Первые представлены ассоциациями метаконгломерат + метапесчаник, метаконгломерат + метагравелит, метапесчаник + метагравелит; вторые — метаконгломерат + матагравелит + метапесчаник. Мощность толщи от 20 до 90 м.
Разрез верхней метапесчаниковой толщи представлен монотонными кварцито-песчаниками, образующими закономерное чередование с филлитами Мощность толщи колеблется в пределах 100—180 м. Суммарная мощность серии не превышает 630 м.
Вышележащая серия — филлиты Тарква — представляет собой монотонную толщу серици-товых и хлоритовых филлитов и сланцев, одновременно выступающих в роли главных членов разреза, метапесчаники в его нижней части — второстепенные. Мощность колеблется от 120 до 400 м.
Серия Хуни завершает вертикальный разрез группы Тарква. Главные члены серии представлены полевошпатовыми кварцито-песчаниками и филлитами, закономерное чередование которых образует элементарный парагенезис. В нижней части разреза преобладают кварцито-песчаники, в некоторых местах отмечены мощные лентовидные тела филлитов, мощность которых иногда превышает 100 м. Серия характеризуется изменчивой мощностью — от 900 до 1500 м.
Суммарная мощность группы Тарква составляет 2000—3000 м. По геохимической и геологической природе породы группы являются микститами и содержат материал всех породных ассоциаций, представленных в Биримском поясе.
Начало седиментации отложений группы Тарква по данным о возрасте осадочных цирконов можно отнести к 2107 млн лет назад (л. н.) [Рег-гои!у, 2012], верхний возрастной предел опреде-
ляется значением возраста силлов метагаббро (2102+13 млн л. н.) [Аёаёеу е! а1., 2009] и интрузий гранитоидов (2097+2 млн л. н.) [ОЪегШиг е! а1., 1998].
Породы группы Тарква метаморфизованы в фации зеленых сланцев и верхов эпидот-амфи-болитовой фации. Т. Аду [1991] уточнил представления о площадном развитии фаций метаморфизма, выделив хлоритовую, биотитовую, гранатовую субфации фации зеленых сланцев и эпидот-амфиболитовой фации, а также сделал ряд выводов, которые сводятся к следующему: а) метаморфизм вмещающих пород группы Тарк-ва проходил в условиях умеренного и частично повышенного литостатического давления; б) зональность метаморфизма в целом согласуется со структурой региона, что указывает на усиление степени метаморфизма в центральной ее части и понижение в южном и северном направлениях; в) основная часть золота промышленной концентрации приурочена к участкам, характеризующимся развитием гранатовой субфации фации зеленых сланцев.
До настоящего времени вопрос генезиса конгломератов серии Банкет открыт. Одни исследователи, базируясь на результатах литолого-фациального анализа, склонны рассматривать их в качестве отложений предгорных конусов выноса, другие, принимая во внимание ритмичный характер строения разреза и выдержанную в площадном отношении ориентировку гальки, предполагают существенно аллювиальную природу метаконгло-мератов.
Во время полевых исследований сделаны замеры более 300 галек из трех обособленных разрезов для определения коэффициента сферичности, уплощенности галек и индекса сплющенно-продолговатости, применяемых при восстановлении обстановок осадконакопления.
Полученные результаты позволяют заключить, что гальки из изученных конгломератов впадины Тарква по морфологическим особенностям близки галькам аллювиальных отложений. Они соответствуют таковым по величинам среднего коэффициента уплощенности и среднего показателя сферичности Т. Страттена и средней величине индекса сплющенно-продолговатости Д. Доб-кинса и Р. Фолка [Аду, 1991]. В подтверждение речной природы конгломератосодержащей толщи серии Банкет свидетельствует также наличие косой слоистости в метапесчаниках, кварцито-песчаниках и кварцитах, переслаивающихся с конгломератами. Слоистость характеризуется косым и перекрестными типами, а также углами падения, не превышающими 30—40°, что служит прямым признаком отложения терригенного материала в условиях постоянных водных потоков. Последнее подтверждается и результатами
анализа соотношений элементов-индикаторов, использующихся для установления характера осадконакопления. Результаты свидетельствуют о континентальных условиях осадконакопления пород серии Банкет, в то время как серия филлиты Тарква, согласно данным, полученным методом восстановления палеофациальных условий осадконакопления, сформировалась в морском бассейне.
Таким образом, конгломераты серии Банкет представляют ообой аллювиальные образования краевых (фронтальных) частей дельт или предгорных конусов выноса, формировавшихся на стыке открытого бассейна и приустьевых частей палеопотоков, тогда как осадконакопление пород группы Тарква в целом происходило в полифаци-альных (континентальных и прибрежно-морских) условиях.
В результате реконструкции палеогеографической обстановки периода конгломератообразо-вания серии Банкет установлено, что мощность пород серии увеличивается на запад, а по седи-ментологическим признакам устанавлено, что течение палеопотоков происходило с востока и северо-востока. Направление переноса терриген-ного материала, таким образом, осуществлялось с юго-востока на северо-запад.
В результате восстановления расстояния переноса терригенного материала установлено, что пелитовый материал при формировании филлитов группы Тарква сносился с районов, отдаленных от областей седиментацаи на расстояние свыше 100 км, а перенос псаммитового материала серии Банкет до бассейна осадконакопления не превышал 60 км.
Отложения системы прорваны небольшими телами и дайками габброидов, габбро-норитов, кварцевых диабазов, долеритов, диоритов, жилами фельзит-порфиров и микрогранитов. Дайки в основном простираются в северо-западном направлении на небольшое расстояние, их мощность колеблется в пределах 15—65 м. Возраст силлов метагаббро определен в 2102+13 млн лет [Adadey et al., 2009]. Некоторые недеформированные калиевые гранитные интрузии связаны с заключительной стадией эбурнейской орогении. Их возраст определен в 1973+75 млн лет [Taylor et al.,1992], 2097+2 Ma [Oberthur et al., 1998] и в 1978+37 млн лет [Feybesse et al., 2006].
Общую структуру впадины Тарква обычно рассматривают как грабен-синклиналь. Выполняющие ее отложения собраны в умеренные складки северо-восточного простирания. Впадина ограничена крупными сдвиговыми разломами, контролировавшими ее заложение и формирование выполняющих пород, на западном фланге — разломом Ашанти. Подобный разлом, по мнению С. Перроути с соавторами, должен был присутство-
вать и на восточном краю впадины. В настоящее время он не просматривается из-за интенсивной наложенной переработки. Предположение о том, что впадина Тарква ограничена с двух сторон региональными сдвигами, поддерживается присутствием конгломератов и песчаников мощностью 1000 км в основании разреза, что свидетельствует о недалеком переносе обломочного материала, свойственном подобным внутриорогенным впадинам [Perrouty et al., 2012]. Отметим, что такой восточный пограничный разлом, по существу, уже обозначен в работе [John et al., 1999]. Вместе с тем присутствуют и поперечные нормальные сбросы северо-восточного простирания, пересекающие впадину (рис. 1).
Формирование впадины Тарква связывают со сдвиговой тектоникой, проявленной на последних стадиях эволюции региона. Ее роль хорошо показана в работе [Jessell et al., 2012]. Детальные исследования, проведенные в районе Сефви-Суньяни-Комои в юго-западной части Ганы позволили охарактеризовать здесь кинематическую обстановку заключительной фазы палеопротеро-зойских деформаций в виде комбинации сжатия и простого сдвига и выявить крупную сдвиговую зону северо-восточного простирания с амплитудой горизонтального перемещения вдоль нее более 400 км.
В эбурнейской орогении выделяются две фазы проявления: первая фаза в интервале 2130—2100 млн л. н. вызвала главное скучивание коры, вторая — продолжалась до 1980 млн л. н. и проявилась в формировании региональных зон сдвигов и сбросов [Allibone et al., 2002a; Feybesse et al., 2006; Milesi et al., 1992].
С. Перроути с соавторами [Perrouty et al., 2012] в результате детальных исследований в поясе Ашанти выделяют в составе палеопротерозойской эбурнейской орогении эоэбурнейскую (дотарквай-скую) и собственно эбурнейскую фазы складчатости. Первая фаза (2187—2158 млн л. н.) привела к региональной складчатости в поясе Ашанти. Интервал 2154—2125 млн лет соответствует эпохе растяжения, раскрытия прогиба и накопления группы Кумаси. Вторая фаза складчатости (2125—1980 млн л. н.) охватила весь комплекс образований Бири-мия и Тарква, вызвав региональную складчатость, формирование кливажа, реактивацию древних разломов на фоне общего северо-восточного—юго-западного сжатия в отложениях групп Кумаси и Тарква. При этом допускается существование ранней фазы эбурнейской орогении, деформировавшей отложения группы Кумаси и не затронувшей породы группы Тарква.
Вместе с тем другие исследователи рассматривают группу Тарква как эбурнейскую молассу, формировавшуюся в межгорной впадине [Sestini, 1971, 1973; ^sling, 1998].
Золотоносные метаконгломераты Банкет группы Тарква считают древними россыпями, представляющими собой образования дельт или предгорных конусов выноса, которые сохранились от более поздней эрозии. Подтверждением этому служат следующие признаки [Аду, 1991]: а) отсутствие золота в дайках и кварцевых жилах среди отложений серии Тарква, т.е. генетическая связь золотого оруденения с интрузивным магматизмом не наблюдается; б) слабые гидротермальные изменения метаконгломератов в местах их пересечения разломами, свидетельствующие о том, чго разломы не служили подводящими каналами для золотосодержащей минералнзации из глубинных источников; в) приуроченность максимальной коицентрации золота и тяжелых минералов к хорошо отсортированному галечному горизонту метаконгломератов; г) практически полное отсутствие сульфидной минерализации; д) высокая пробность золота, что согласуется с данными о типично россыпном происхождении рудных пластов; е) принадлежность метаконгломератов к аллювиальным отложениям. Золото представлено частицами среднего размера, находящимися в основном внутри окремненного цемента конгломератов. Золото преимущественно самородное. Акцессорные оксиды представлены магнетитом, гетитом, ильменитом и рутилом.
Источниками золота во впадине Тарква долгое время считаются золотоносные кварцевые жилы в Биримской супергруппе. Результаты работ по-
следних десятилетий противоречат традиционному взгляду на происхождение палеороссыпи Тарква за счет размыва орогенических золотоносных месторождений Биримия, приуроченных к шиарс-зонам. Золотоносные метаконгломераты Банкет формировались в интервале 2107—2102 млн лет [Ритору й а1., 2012; Аёаёау й а1., 2009], тогда как крупнейшие орогенные золоторудные месторождения Биримия, такие, как Обуаси (2092 млн лет) и Престеа (2098 млн лет), расположенные западнее впадины Тарква, моложе россыпи. Выявлено, что образования Биримия и Тарква испытали совместно главную эбурнейскую складчатость ф2), сопровождавшуюся формированием указанных сдвиговых зон и гидротермальной активностью. В свете этого сделан вывод о том, что золото Тарк-вы генетически не связано с указанными золотоносными зонами Биримия [МД^ й а1., 1992].
Вместе с тем в результате реконструкции палеогеографической обстановки периода кон-гломератообразования свиты Банкет установлено, что перенос терригенного материала происходил с юго-востока на северо-запад. Из этого следует, что размыв коренных золотоносных отложений Би-римия, служивших основным источником золота при формировании тарквайских месторождений, происходил восточнее и юго-восточнее структуры [Аду, 1991]. В самое последнее время это получило подтверждение в работах, где показано, что единственный источник поступления золота в россыпь Тарква — золотые месторождения типа
Рис. 3. Геологический разрез пояса Буи, по [Г 081^^1(1, 1998]
Васса, расположенные на востоке с возрастом минерализации 2160—2120 млн лет и связанные с фазой диастрофизма D1 (2187—2158 млн лет) Щр80п, Кагрйа, 2015].
Впадина Буи и прогибы Буркина Фасо. Впадина Буи представляет собой другую структуру на территории Ганы, выполненную отложениями группы Тарква. Она расположена в центральной части одноименного пояса, протягиваясь на 100 км при ширине 18 км в северо-восточном направлении вдоль р. Черная Вольта (рис. 3). В ее выполнении принимают участие исключительно обломочные отложения, имеющие следующий разрез (снизу вверх) [К1е88Ц^, 1998; Ostwald, 1998]:
— группа Буи, формация Нуано: кварциты Ньяно (~500 м), конгломераты Ньяно (~500 м); формация Кане: кварциты Кане (~1000 м);
— группа Сабию: переходные кварциты (~2000 м); формация Ньянчуло (нижние конгломераты Ньянчуло (~1200 м ), кварциты Ньян-чуло (~500 м), верхние конгломераты Ньянчуло (~1200 м)); формация Томбе: кварциты Томбе (~2000 м), алевролиты Мундале (~100 м).
Обломочный материал представлен породами Биримия — различными типами кварца, сланцев, реже гранитоидов при отсутствии вулканитов. Осадконакопление тарквайских отложений происходило за счет сноса со склонов впадины с углами наклона от 3 до 25°. Как отмечает Р. Кисслинг [1998], всем конгломератам Буи свойствен гибридный характер — окатанные аллювиальные кварцевые гальки, принесенные реками из отдаленных источников, находятся в непосредственном соприкосновении с угловатыми делювиальными и пролювиальными обломками местного происхождения. Отложения Тарква выполняют асимметричную синклиналь с более крутым северо-западным крылом и относительно пологим юго-восточным, ограниченную и пере-
сеченную крутопадающими разломами. В центре структуры — изоклинальная складчатость.
Контакт отложений группы Тарква с породами Биримия трактуется неоднозначно. В большинстве случаев он тектонический, при этом большинство исследователей указывают на присутствие стратиграфического несогласия, тогда как другие этот контакт считают согласным, осложненным более поздними тектоническими процессами [Kiessling, 1998]. Эти противоречия распространяются и на интерпретацию тектонической природы впадины, которую одни рассматривают как рифтогенную, ограниченную разломами, среди которых отмечаются сдвиги [Leube et al., 1990; Bessole, 1977; Hastings, 1982], а другие — как межгорную впадину, выполненную эбурнейской молассой [Lobjoit, 1963; Sestini, 1971; Kiessling, 1998].
Тарквайские отложения в Буркина Фасо. В западной части Буркина Фасо распространены зеленокаменные пояса и гранитоиды палеопро-терозойского возраста, испытавшие эбурнейскую орогению с формированием в ее заключительную стадию мелководных отложений тарквайского типа. Их накопление контролировалось тектоническими разломами сдвиговой зоны Бони.
Слабометаморфизованные конгломераты, песчаники, аркозы и филлиты типа Тарква протягиваются непрерывно в меридиональном направлении на расстояние более 400 км в поясе Хоунде, уходя в пределы Айвори Кост [Ludtke еt al., 1999]. Их отсутствие в поясах Боромо и Банфора, скорее всего, объясняется эрозией, учитывая их верхнее положение в разрезе. Обломочный материал представлен породами смежных поясов — кварцем, риолитами, кристаллическими сланцами. C востока и запада область развития этих пород ограничена левосторонними сдвигами (зона Бони). Отложения накапливались в мелководных условиях при незначительной транспортировке обломочного материала,
10 км
Рис. 4. Бассейн Тимискаминг — типичный пулл-апарт бассейн гранит-зеленокаменных областей, по [Thurston, Chivers, 1990]. Отмечены разломные границы бассейна и прерывистое распространение выполняющих его комплексов
что соответствует аллювиальным конусам выноса и отложениям разветвленных речных систем. Наиболее молодые цирконы в этих осадочных образованиях имеют возраст 2115+2 и 2113+23 млн лет, что определяет возраст осадконакопления в 2171+7-2113+23 млн лет [Metelka, 2011]. Указания на присутствие аналогичных комплексов в Айвори Кост свидетельствуют о развитии их во всей юго-западной части Биримского пояса.
Впадина Тарква и ее аналоги — палеопроте-розойские эквиваленты пулл-апарт бассейнов типа Тимискаминг. Общее название «комплекс типа Тимискаминг» получили метаосадочные породы и метавулканиты группы Тимискаминг, развитой в пределах канадской провинции Вава-Абитиби, которая представляет собой в тектоническом отношении неоархейскую гранит-зеленокаменную область кратона Сьюпириор. Континентальные молассоподобные отложения Тимискаминг представляют собой наиболее молодые супракрусталь-ные образования, несогласно залегающие на более древних и ранее деформированных породах зеле-нокаменных поясов. Эти породы накапливались в узких вытянутых впадинах, тесно ассоциирующих с разломами (рис. 4).
П. Терстон и К. Чиверс [Thurston, Chievers, 1990] определили основные черты комплексов типа Тимискаминг, в дополнение с данными других исследований они представляются следующими.
Композиционные и седиментологические признаки:
1) отложения имеют мелководный характер, в основном связаны с местными источниками сноса. Осадконакопление имело место в аллювиальных конусах, блуждающих потоках, дельтах, озерах, подводных конусах с резкой сменой фаций по латерали и реже в мелководноморских условиях [Krapez, Barley, 1987];
2) вулканиты присутствуют не во всех комплексах типа Тимискаминг кратона Сьюпириор, но там, где они есть, представлены эффузивами от щелочного до известково-щелочного состава с редкими магниевыми базальтами [Lodge et al., 2013];
3) во впадинах, выполненных комплексами типа Тимискаминг, присутствуют интрузии;
4) отмечено несогласное залегание на подстилающих образованиях зеленокаменных поясов;
5) обнаруживается закономерная последовательность фаций от проксимальных вблизи современных окраин впадин, о чем свидетельствует присутствие грубых конгломератов, до дистальных в средней части толщи. Это указывает на то, что современные очертания впадин соответствуют первоначальным границам [Hyde, 1980; Krapez, Barley, 1987];
6) комплексы типа Тимискаминг в кратоне Сьюпириор и в других архейских кратонах ассо-
циируются с орогенической золотой минерализацией мирового класса.
Структурно-эволюционные признаки:
1) по крайней мере одна граница таких впадин представлена сдвигом;
2) структурная эволюция впадин, вмещающих толщи типа Тимискаминг, включает серию тектонических событий: ранние деформации с образованием складок и надвигов (nappes) и поздние деформации, связанные со сдвиговыми движениями вдоль граничных разломов во время поздней транспрессии;
3) комплексы типа Тимискаминг, развитые в кратоне Сьюпириор и других архейских кратонах, автономны к предыдущим ассоциациям и непосредственно маркируют заключительную стадию аккреции террейнов;
4) формирование этих комплексов происходило в вытянутых структурно-контролируемых транспрессионных впадинах типа пулл-апарт, тесно ассоциирующих со сдвигами, которые испытывали изгибание, что приводило к возникновению локальных очагов растяжения [Hyde, 1980].
По первым трем признакам сходство впадины Тарква с бассейнами типа Тимискаминг довольно четкое. По нашему мнению, это относится и к последней структурной особенности. Остановимся кратко на строении и свойствах впадин типа пулл-апарт.
Впадины (бассейны) пулл-апарт — специфические структуры локального присдвигового корового растяжения. Термин введен в работе [Burchfiel, Stewart, 1966] для объяснения развития впадины Долины Смерти в провинции Хребтов и Бассейнов. Главная особенность таких впадин — их морфологическое и структурное подобие, свойство, которое было названо структурным изоморфизмом [Тевелев, Блюмкин, 1988]. Независимо от масштаба, они характеризуются ромбической или веретенообразной формой в плане и ограничены парами сдвигов и сбросов. Образование впадин типа пулл-апарт происходит в обстановке транс-тенсии на изгибе линии сдвига, поскольку при-сдвиговое растяжение ориентировано несколько косо к линии сдвига, такая впадина имеет форму ромба или параллелограмма, две стороны которого образованы сдвигами, а две другие — сбросами или раздвигами. Типичные пулл-апартовые бассейны имеют видимое соотношение сторон 3:1, хотя оно может меняться в широких пределах, в зависимости от того, измеряются ли структурные или морфологические размеры. [Aydin and Nur, 1982].
В характеристике структуры впадины Тарква, изложенной выше, указанные признаки присутствуют. Это относится к геометрии впадины, наличию крупных сдвиговых ограничений и поперечных внутренних разломов, развитию
в транспресионно-транстенсионной геодинамической обстановке в режиме левосдвиговых деформаций. Поэтому, можно заключить, что впадина Тарква соответствует присдвиговым структурам типа пулл-апарт.
Таким образом, состав, седиментологические, структурные характеристики и последовательность деформаций впадины Тарква дают основание для сравнения ее с пулл-апартовыми бассейнами типа Тимискаминг. Вместе с тем установлены некоторые черты отличия, заключающиеся в отсутствии вулканитов и орогенической золотой минерализации этого возраста, что присуще архейским структурам в Канаде. Возможно, эта специфика связана с самой природой палеопротерозойского Биримского пояса, во многом отличающегося от классических гранит-зеленокаменных областей.
Впадина Тарква содержит вторую по размерам золотую палеороссыпь после месторождения Вит-ватерсранд, которое образовалось в совершенно другой палеотектонической обстановке. Из этого следует вывод о возможности формирования промышленных докембрийских палеороссыпей в различных геодинамических условиях — от про-топлатформы до заключительной стадии аккреционного орогена.
Бассейны пулл-апарт развивались с мезоар-хея (блок Пилбара) [Krapez, Barley, 1987]. Подобные неоархейские впадины исследованы на других архейских кратонах. Н.А. Божко установил пулл-апартовую тектоническую природу впадины Шамва в кратоне Зимбабве и сделал вывод о том, что формирование бассейнов пулл-апарт свойственно всем гранит-зеленокаменным областям на заключительной стадии их развития [Божко, 1999]. Детальные геологические исследования архейских зеленокаменных поясов Фенноскандии позволили отнести к подобному типу породные грубообломочные ансамбли архейских зеленокаменных поясов Кухмо и Суомус-Салми (Восточная Финляндия) [Papunen et al., 1998], Хизоваарского, Винчевского и Ирингорского доменов СевероКарельского аккреционного орогена [Кожевников, Терстон, 1998]; Центрально-Карельского террейна [Светов и др., 2005].
Рассматриваемые присдвиговые структуры типа Тимискаминг являются принадлежностью не только архея. Например, панафриканские (венд-кембрийские) пулл-апартовые бассейны описаны в Восточном Египте [Shalaby еt al., 2006]. После включения в этот ряд структур палеопротеро-зойской впадины Тарква можно говорить, что их присутствие установлено практически на всех
временных уровнях докембрия во время заключительных фаз развития аккреционных орогенов. Все структуры этого типа постколлизионные, автономные по отношению к более древним и непосредственно маркируют заключительную стадию тектонического развития областей.
Палеозойские структуры пулл-апарт выделены в Казахстане, на Южном Урале и в других областях. Позднеюрские пулл-апартовые бассейны, приуроченные к разломной системе Мояве-Сонора, описаны в Северо-Американском кратоне [Anderson, Nourse, 2005]. Кайнозойские пулл-апартовые бассейны установлены вдоль трансформного разлома Мертвого моря [Reches,1987], в бассейне Кариако (северная часть Венесуэлы) [Flinch et al., 1998], в Северной Анатолии [Gürbüz, 2010]. Вместе с тем в фанерозойских структурах отсутствует столь крупномасштабная россыпная золотая минерализация, свойственная докембрийским аналогам.
Заключение. В свете современных данных рассмотрены особенности геологического строения молассоидных образований в юго-западной части Ганы, объединенных в литостратиграфическую группу Тарква, которая выполняет одноименную впадину. Анализ показывает, что по седименто-логическим и структурным признакам отложения группы Тарква представляют собой палеопротеро-зойский эквивалент комплексов, формировавшихся на заключительных сталиях развития архейских гранит-зеленокаменных областей во впадинах типа пулл-апарт, аналогичных группе Тимискаминг в провинции Сьюпириор, грубообломочным ансамблям Карелии и Финляндии и др.
Отнесение впадины Тарква и ее аналогов к пулл-апартовым бассейнам показывает, что этим структурам докембрийского возраста свойственна не только орогеническая золотая минерализация, но и присутствие крупных палеороссыпей этого металла.
По тектонической природе впадина Тарква отличается от протоплатформенной впадины Вит-ватерсранд, что исключает их прямое сравнение в этом плане и указывает на возможность формирования крупных докембрийских палеороссыпных месторождений золота в различных геодинамических условиях.
Существование палеопротерозойских впадин типа пулл-апарт наряду с однотипными по генезису архейскими и неопротерозойскими структурами свидетельствует о том, что их развитие происходило в течение основной части докембрия и продолжалось в разнообразных тектонических обстановках в фанерозое.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Аду Т.К.. Геология и некоторые металлогенические особенности структуры Тарква (Центральная Гана): Автореф. канд. дисс. М., 1991.
Божко Н.А. Тектоника и магматизм кратона Зимбабве в позднем архее // Мат-лы XXXI Тектон. совещ. М.: ГЕОС, 1999. С. 19-20.
Кожевников В.Н., Терстон Ф.С. Модель развития архейских зеленокаменных поясов Хизоваарского типа и кинетика выветривания // Тез. докл. Междунар. симпоз. «Палеоклиматы и эволюция палеогеографических обста-новок в геологической истории Земли». Петрозаводск, 1998. С. 48-49.
Светов С.А., Светова А.И.. Назарова Т.Н., Антропова Е.А. Неоархейские пулл-апарт бассейны Центрально-Карельского террейна: породные последовательности и литогеохимическая характеристика // Геология и полезные ископаемые Карелии. Вып. 8. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2005. С. 5-17.
Тевелев Арк.В, Блюмкин Е.А. Структурное подобие и процессы деформирования межгорных впадин // Аэрокосмическое изучение современных и новейших тектонических процессов. М.: Наука, 1988. С. 34-38.
Adadey K, Clarke, B, Theveniaut H. et al. Geological map explanation - Map Sheet 0503 (1:100 000) // Geol. Surv. Dep. оГ Ghana (Gsd). N Mssp/2005/Gsd/5a. 2009.
Agyei Duodu J., Loh G.K., Boamah K.O. et al. Geological map of Ghana 1:1 000 000 // Geol. Surv. Dep. of Ghana (GSD). 2009.
Allibone A., McCuaig T.C., Harris D. et al. Structural controls on gold mineralization at the Ashanti Gold Deposit, Obuasi, Ghana // Soc. Econ. Geol. Spec. Publ. 2002. Vol. 9. P. 65-93.
Anderson T.H., Nourse J.A.. Pull-apart basins at releasing bends of the sinistral Late Jurassic Mojave-Sonora fault system // Geol. Soc. Amer. Spec. Pap. 2005. Vol. 393. P. 97-122.
Aydin A., Nur A. Evolution of pull-apart basins and their scale independence // Tectonic. 1982. Vol. 1. P. 91-105.
Bessole B. Geologie de Ьа Afrique. 1. Le craton Quest Africain // Mem. B.R.G.M. 1977. Vol. 88. 402 p.
Burchfiel B.C., Stewart J.H. Pull-apart origin of the central segment of Death Valley, California // Geol. Soc. Amer. Bull. 1966. Vol. 77. P. 439-442.
Card K.D. A review of the Superior Province of Canadian Shield, a product of Archean accretion // Precambr. Res. 1990. Vol. 48. P. 99-156.
Feybesse J.L., Billa M, Guerrot C. et al. The paleo-proterozoic Ghanaian province: geodynamic model and ore controls, including regional stress modeling // Precambr. Res. 2006. Vol.149. P. 149-196.
Flinch J., Rambaran V., Ali W. et al. Structure of the gulf of Paria pull-apart basin (Eastern Venezuela-Trinidad) // P. Mann (ed.). Caribbean Sedimentary Basins, Elsevier Basins of the World. Amsterdam: Elsevier, 1998. 250 р.
Hastings D.A.. On the tectonics and metallogenesis of West Africa, A model incorporating new geophysical data // Geoexploration. 1982. Vol. 20. P. 295-327.
Hirdes W, Davis D.W., Ludtke G, Konan G. Two generations of Birimian (Paleoproterozoic) volcanic belts in northeastern Cote d'Ivoire (West Africa): consequences for the 'Birimian controversy' // Precambr. Res. 1996. Vol. 80. P. 173-191.
Hyde R.S. Sedimentary facies in the archean Timiskam-ing group and their tectonic implications, Abitibi greenstone
belt, northestern Ontario, Canada // Precambr. Res.1980. Vol. 12. P. 161-195.
Gurbuz Al. Geometric characteristics of pull-apart basins // Lithosphere. 2010. Vol. 2. № 3. P. 199-206.
JessellM.W., Amponsah P.O., BaratouxL. et al. Crustal-scale transcurrent shearing in the Paleoproterozoic Sefwi-Sunyani-Comoe region, West Africa // Precambr. Res. 2012. Vol. 212/212-213. P. 155-168.
John T., Klemd R., Hirdes W, Loh G. The metamor-phic evolution of the Paleoproterozoic (Birimian) volcanic Ashanti belt (Ghana, West Africa) // Precambr. Res. 1999. Vol. 98. P. 11-30.
Kiessling R. Sedimentation and structure in the Tarkwa-ian group of the Bui basin in West-Ghana // Geological, geophysical and geochemical investigations in the Bui Belt Area in Ghana // Geol. Jahrbuch Reihe B. 1998. Bd B 88. P. 113-183.
Krapez B, Barley M.E. Archean strike — slip faulting and related ensialic basins: evidence from the Pilbara Block // Australia. Geol. Mag. 1987. Vol. 124. P. 555-567.
Leube A., Hirdes W, Mauer R., Kesse G.O. The Early Proterozoic Birimian supergroup of Ghana and some aspects of its associated gold mineralization // Precambr. Res. 1990. Vol. 46. P. 139-165.
Lipson R., Karpeta P. The Tarkwa Paleoplacer Deposit, Ghana // Denver Energy Update. DREGS Monthly Meeting. Abstr. Technical Presentation. 2015. April 6.
Lobjoit W.M A. Precambrian molasse facies deposit in Ghana // Bull. Comm. Geol. Finl. 1963. Vol. 35. P. 39-50.
Lodge R..W.D, Gibson H.L., Stott G.M, Hamilton M.A. New U-Pb geochronology from Timiskaming-type assemblages in the Shebandowan and Vermilion greenstone belts, Wawa subprovince, Superior Craton: Implications for the Neoarchean development of the southwestern Superior Province // Precambr. Res. 2013. Vol. 235. P. 264-277.
Ludtke G, Hirdes W., Konan G. et al. Géologie de larégion Haute Comoé Sud — feuilles Dabakala (2b, d et 4b, d) // Direction de la Géologie Abidjan Bull. 1999.
Metelka V. Geophysical and remote sensing methodologies applied to the analysis of regolith and geology in Burkina Faso, West Africa: Ph.D. Thes. Prague, Toulouse, 2011. 201 p.
Milesi J.P., Ledru P., Feybesse J.L. et al. Early Proterozoic ore deposits and tectonics of the Birimian orogenic belt, West Africa // Precambr. Res. 1992. Vol. 58. P. 305-344.
Naba S, Lompo M, Debat P. et al. Structure and emplacement model for late-orogenic Paleoproterozoic granitoids: the Tenkodogo-Yamba elongate pluton (Eastern Burkina Faso) // J. Afr. Earth Sci. 2004. Vol. 38. P. 41-57.
Oberthur T., Vetter U, Davis D.W., Amanor J.A. Age constraints on gold mineralization and Paleoproterozoic crustal evolution in the Ashanti belt of southern Ghana // Precambr. Res. 1998. Vol. 89. P. 129-143.
Ostwald J. Geophysical investigation in the WestGhana. In: Geological, geophysical and geochemical investigations in the Bui Belt Area in Ghana // Geol. Jahrbuch Reihe B. 1998. Bd B 88. P. 183-207.
Papunen H., Halkoaho T., Tulenheimo T., Limatainen J. Excursion to the Kuhmo Greenstone Belt // Excursion guide // Geol. Survey of Finland. Spec. Pap. 1998. Vol. 26. P. 91-106.
Perrouty S, Aillées L, Jessell M.W. et al. Revised Eburnean geodynamic evolution of the gold-rich southern
Ashanti Belt, Ghana, with new field and geophysical evidence of pre-Tarkwaian deformations // Precambr. Res. 2012. Vol. 204/ 205. P. 12-39.
Pons J., Barbey P., Dupuis D, Leger J.M. Mechanisms of pluton emplacement and structural evolution of a 2.1 Ga juvenile continental crust: the Birimian of southwestern Niger // Precambr. Res. 1995. Vol. 70. P. 281-301.
Reches Z. Mechanical aspects of pull-apart basins and push-up swells with applications to the Dead Sea transform // Z. Ben-Avraham (Ed.), Sedimentary Basins within the Dead Sea and Other Rift Zones // Tectonophysics. 1987. Vol. 141. P. 75-88.
Sestini G. Sedimentological study of the Tarkwain gold deposits, Ghana // Univ. Leeds. Res. Inst. Afr. Geol. Dep. Earth Sci. 1970. Vol. 14. P. 23-26.
Sestini G. Paleocurrents and exploration for gold in the Tarkwain of Ghana // Res. Inst. Afr. Geol. Univ. Leeds. 1971. 15th Ann. Rep. P. 23-25.
Sestini G. Sedimentology of a Paleoplacer: the gold-bearing Tarkwaian of Ghana // Ores in Sediments, Intern. Un. Geol. Sci. Ser. A. 1973. Vol. 3. P 275-305.
Shalaby A., Stuwe K, Fritz H, Makroum F. The El Mayah molasse basin in the Eastern Desert of Egypt // J. African Earth Sci. 2006. Vol. 45. P. 1-15.
Siegfried P., De Kock G.S., Clarke B. et al. Geological map explanation — map sheet 0903D (1:100 000) // Mining Sector Support Programme. CGS, BRGM, Geoman, GSD. Accra, 2009.
Taylor P.N., Moorbath S, Leube A., Hirdes W. Early Proterozoic crustal evolution in the birimian of Ghana: constraints from geochronology and isotope geochemistry // Precambr. Res. 1992. Vol. 56. P. 97-111.
Thurston P.C., Chievers K.M. Secular variation in greenstone sequence development emphasizing Superior Province, Canada // Precambr. Res. 1990. Vol. 46. P. 21-58.
Поступила в редакцию 03.03.2016
