Геодинамические обстановки ранней Земли и архейские полосчатые железистые кварциты

Проект направлен на получение новых знаний о геодинамических процессах на ранней (архейской) Земле. В настоящее время остаётся нерешенным кардинальный вопрос геологии: какие геодинамические процессы обеспечивали формирование древней (архейской) зрелой континентальной коры, были ли они сходны с современными или существенно отличались, какова роль биологических систем? Задача данного проекта: провести реконструкцию геодинамических условий формирования бассейнов, в которых происходило образование полосчатых железистых кварцитов (BIF), и оценить при этом роль живых организмов. Преддуговые, задуговые бассейны островодужных систем, а также внутриплитные бассейны и области осадконакопления в зонах спрединга имеют важные различия условий седиментогенеза, что связывается с различиями в источниках сноса обломочного материала, с особенностями вулканогенных и гидротермальных процессов. Эти различия, а также возможное влияние микроорганизмов, предопределяют геохимические особенности осадочных пород в таких бассейнов, в частности, таких своеобразных как BIF. Методической основой представленной работы является комплексное исследование BIF, с целью установления геодинамический природы бассейнов, в которых происходило их образование. Методика работ предусматривает геологические, геохронологические, геохимические и изотопно-геохимическое исследования BIF и сопряженных с ними вулканогенных и осадочных комплексов. При этом будет учитываться, что современные аналоги древних магматических образований известны, в то время как BIF формировались только в докембрии. Ключевой объект исследований - Костомукшский архейский зеленокаменных пояс Карельского кратона, в котором располагается крупнейшее месторождение железных руд, связанное с BIF. Для реализации данного проекта важно то, что BIF Костомукшского пояса ассоциируют с вулканогенными образованиями, геодинамическая природа которых может быть реконструирована на основании их геохимических особенностей. Таким образом, в данном зеленокаменном комплексе существует редкая возможность оценивать геодинамическую природу BIF-содержащих бассейнов разными методами. Для сравнительного анализа BIF будут использоваться материалы по другим структурам региона, а также по зеленокаменным поясам Бунделкхандского кратона Индийского щита. По результатам работы над проектом будет проведена реконструкция латеральных рядов структурно-вещественных комплексов, в которые входят BIF, а также выполнена их геохимическая типизация. Геохимическая характеристика последних позволит оценить главные источники сноса поступающих в бассейн веществ. С учетом этого и геодинамической природы сопряженных с ними вулканогенных пород будет возможно классифицировать геодинамическую природу бассейна. Будут проведены геохронологические исследования цирконов, монацитов, апатитов, выделенных из BIF и сопряженных с ними вулканогенных и осадочных комплексов. Для оценки роли биологических систем при формировании BIF будет проведено изучение изотопов C в карбонатах из BIF и свободного углерода из вмещающих сланцев. Такой алгоритм позволит использовать BIF для построения геодинамических моделей архея, наряду с магматическими и метаморфическими комплексами. Это особенно важно для понимания ранней истории Земли, для которого остается много альтернативных вариантов интерпретации имеющихся данных. По результатам исследования будут получены новые данные о строение и составе главной железорудной толщи крупнейшего месторождения железа СЗ России и новые знания о геодинамических процессах в раннем докембрии Земли.