Дергачев Александр Лукич

Положение 4. Колчеданные месторождения вулканической ассоциации были древнейшим, а в период с 3,46 до 1,85 млрд лет назад - единственным типом месторождений свинца и цинка, ответственным за раннее начало накопления и пиковый характер распределения запасов этих металлов в ранней истории планеты. В последующем это распределение было обусловлено соотношением вулканогенного колчеданного с другими типами рудообразования, прежде всего с формированием эксгаляционно-осадочных месторождений в терригенных и терригенно-карбонатных породах. Это соотношение изменялось со временем под влиянием тектонического фактора, эволюции состава континентальной литосферы, а также необратимых изменений во внешних геосферах Земли.

Эволюционировавшие процессы колчеданообразования, их неравномерность и соотношение с процессами рудообразования других типов оказали сильнейшее влия-ние на распределение во времени мировых промышленных запасов Pb и Zn. Колчеданные месторождения вулканической ассоциации являются одним из глав-нейших геолого-промышленных типов месторождений этих металлов. Двумя другими их мировыми типами, также относящимися к экзогенно-эндогенной серии, являются стратифицированные свинцово-цинковые месторождения в карбонатных породах типа долины Миссисипи и стратиформные свинцово-цинковые месторождения в карбонатных и терригенно-карбонатных породах (месторождения типа SEDEX) (Ав-донин и др., 2005).

В соответствии с классификацией месторождений свинца и цинка, разработанной В.И. Смирновым, В.Д. Конкиным, А.И, Кривцовым, Г.В. Ручкиным, Н.Г. Скрипченко, три перечисленные группы, отвечающие геолого-промышленным типам, представляют собой главные мировые типы месторождений свинца и цинка. Среди них наиболее велико значение колчеданных месторождений вулканической ассоциации и месторождений типа SEDEX, которые вносят около 70-75% в суммарные мировые запасы Pb и Zn. По этой причине история накопления этих металлов в рудах месторождений в процессе эволюции планеты во многом определяется закономерностями распределения во времени численности и запасов месторождений именно этих двух типов, а также их изменяющимся во времени соотношением.

Для анализа изменявшихся во времени соотношений месторождений разных типов была использована база данных, объединившая сведения по колчеданным месторождениям вулканической ассоциации (691 месторождение с суммарными запа-сами около 8 млрд т руды) и месторождениям типа SEDEX (165 месторождений с суммарными запасами 4,4 млрд т руды). В нее были включена также имевшаяся ин-формация о некоторых крупных стратифицированных свинцово-цинковых месторождениях в карбонатных толщах типа долины Миссисипи, представляющих третий важнейший геолого-промышленный тип месторождений свинца и цинка. Данные по этому типу месторождений не являлись полными, т.к. в базу данных включено около 25% от общего числа таких месторождений, известных в мире (в основном, месторождения Канады и Казахстана) с первоначальными суммарными запасами 271,6 млн т руды. Однако в целом их использование повышает обоснован-ность выводов о распределении во времени мировых запасов металлов.

Всего в анализе использовались сведения по 876 месторождениям цветных металлов с суммарными запасами металлов (190,1 млн т Pb и 530,4 млн т Zn), вполне сопоставимыми с мировыми общими их запасами (201,3 млн т Pb и 457,8 млн т Zn по состоянию на начало 2002 г. (Еремин, Дергачев, 2007)). Закономерности распределения во времени запасов свинца и цинка в главном совпадают, поскольку промышленные скопления эти металлы образуют в комплексных месторождениях. В то же время имеются и некоторые отличия.

Накопление запасов Pb и Zn началось 3,46 млрд лет назад (рис. 7) и продолжается по настоящее время. Подавляющая часть запасов Pb и Zn сформировалась в течение двух крупнейших металлогенических эпох продолжительностью 250-350 млн лет каждая. Главная из них отвечает палеозою (550-300 млн лет назад), когда сформировалось 49,3% запасов Zn и 44,9% запасов Pb. Вторая эпоха охватывает промежуток времени от 1900 до 1550 млн лет назад, и на месторождениях этого возраста сосредоточено 29,1% запасов Zn и 40% запасов Pb. Устанавливаются также отдельные значительные (2-6% суммарных запасов металлов), но узкие пики накопления запасов свинца (1450-1400 и 150-100 млн лет) и цинка (2750-2700, 1450-1400, 1300-1250, 150-100 млн лет).

Пики колчеданообразования и накопления руд месторождений важнейших геолого-промышленных типов в одних случаях разобщены, а в других - совпадают. Поскольку среди трех рассматриваемых геолого-промышленных типов нет одного, резко доминирующего, закономерности распределения во времени мировых запасов свинца и цинка определяются изменяющимся во времени соотношением рудообразования различных типов и прежде всего колчеданных месторождений вулканической ассоциации (25% запасов Pb и 43% запасов Zn в объединенной базе данных) и месторождений типа SEDEX (соответственно 71% и 53%). Важнейшими причинами, определявшими изменения их соотношения, являлись эволюция тектонического режима и изменения во внешних геосферах Земли.

Суперконтинентальные циклы и крупнейшие эпохи формирования колчеданных месторождений вулканической ассоциации и месторождений типа SEDEX

Если образование колчеданных месторождений вулканической ассоциации нача-лось около 3,46 млрд лет назад и сопровождало вулканические процессы на протяжении практически всей геологической истории Земли с пиками около 2,72-2,65 млрд лет, 1,89-1,85 млрд лет назад, а также в девоне - раннем карбоне и кембрии - раннем ордовике, то первое появление стратиформных свинцово-цинковых месторождений в терригенных и терригенно-карбонатных толщах произошло не ранее 2000 млн лет назад. Крупнейший пик образования месторождений SEDEX (41% месторождений и 47% запасов руды) отвечает палеопротерозою и началу мезопротерозоя (1800-1600 млн лет назад). К этому времени относятся многочисленные месторождения пояса Аравалли-Дели в Индии, Австралийского цинкового пояса и района Брокен-Хилл в Австралии, района Аггенейс в Южной Африке, а также рифта Ланшань-Жаертай на северной окраине Северо-Китайской платформы(Xia Xuehui, 1999). Наиболее часто месторождения типа SEDEX образовывались в период 1800-1750 млн лет, а наиболее продуктивен был период 1700-1640 млн лет, когда сформировались 33% суммарных мировых запасов руды месторождений этого типа. Примерно к тому же времени (около 1640 млн лет) относится и первое появление еще одного нового типа месторождений Pb и Zn (тип долины Миссисипи), представленного несколькими небольшими месторождениями (Sangster, 1985; Williams, 1998).

Второй крупный пик рудообразования типа SEDEX имел место около 1300 млн лет назад, когда возникло около 13% всех месторождений SEDEX, в том числе в раз-личных районах Канадского щита (Балмат-Эдвардс, Франклин, Гренвилл), а также довольно многочисленные месторождения в Китае (данные по их запасам не публикуются и не учтены на рис. 7).

В течение последующих примерно 550 млн лет свинцово-цинковые месторождения типа SEDEX не возникали, а третий пик рудообразования этого типа имел место в силурийское-раннекаменноугольное время (26% месторождений и почти 30% запа-сов руды), когда сформировались месторождения Аляски (Ред-Дог, Су-Лик и др.), Канадских Кордильер (в том числе прогиба Селвин), Казахстана (Миргалимсай, Ачисай, Шалкия), Китая (пояс Синлинь), Ирландии, Германии (Рейнский грабен). Намного менее значительная четвертая эпоха отвечает образованию месторождений SEDEX в поздней юре и начале мелового периода (150-130 млн лет назад) в Альпийском поясе (в Испании, Иране, Пакистане и на Кубе; суммарно около 6% месторождений и 6% запасов руд).

Таким образом, распределение в геологическом времени месторождений свинца и цинка этого геолого-промышленного типа и их запасов руды, как и в случае колчеданных месторождений вулканической ассоциации, носит отчетливо неравномерный, пиковый характер. Наиболее заметное различие заключается в том, что тип SEDEX проявился намного позднее: древнейшие в истории Земли стратиформные свинцово-цинковые месторождения образовались в конце палеопротерозоя, спустя почти 1,5 млрд лет после наиболее ранних вулканогенных колчеданных месторождений, а первые крупные пики рудообразования этих типов отстоят друг от друга во времени примерно на 1 млрд лет.

Запасы руды и металлов возникавших колчеданных месторождений вулканиче-ской ассоциации в целом возрастали от более ранних к более поздним суперконтинен-тальным циклам. Однако, если по интенсивности накопления руды и цинка (запасам, образовывавшимся за 50 млн лет) крупнейшие вспышки вулканогенного колчеданообразования вполне сопоставимы, то свинец в рудах колчеданных месторождений вулканической ассоциации в заметных количествах появился лишь после рубежа примерно 1900 млн лет назад, а до этого за 1,6 млрд лет накопилось менее 1% суммарных запасов этого металла в объединенной базе данных. Причиной этого, видимо, является эволюция состава вновь образующейся континентальной литосферы. В ней постепенно повышались концентрации таких элементов, как Pb, U, Sb, K и других. Увеличивалась также площадь континентальной коры и вследствие этого возрастала ее роль в процессах магмообразования. Все эти условия, необходимые для накопления Pb в рудах месторождений обоих рассматриваемых типов, получили широкое распространение не ранее 1900 млн лет назад, непо-средственно перед становлением суперконтинента Пангея 1. Таким образом, с учетом того, что при образовании месторождений SEDEX источником металлов являлись мощные осадочные толщи, можно сказать, что до 1900-1800 млн лет назад просто отсутствовало важнейшее условие для формирования этих месторождений, в рудах которых Pb является одним из двух важнейших ценных компонентов.

Еще одним существенным различием в распределении в геологическом времени месторождений двух рассматриваемых типов является четкое разобщение в протеро-зойское время соответствующих им пиков рудообразования. В конце палеопротерозоя - начале мезопротерозоя максимум образования колчеданных месторождений вулканической ассоциации непосредственно предшествовал становлению Пангеи 1, а месторождений типа SEDEX - следовал за ним. В ходе каждого суперконти-нентального цикла крупные пики образования вулканогенных колчеданных месторождений проявлялись на стадии становления суперконтинента, а затем после длительного перерыва процессы колчеданообразования в ограниченных масштабах возобновлялись при его распаде, когда возникали месторождения типа бесси.

Именно тектонический фактор отвечал за повсеместное затухание вулканических процессов, сокращение выброса веществ-восстановителей из недр планеты и прекращение после 1750 млн лет назад образования вулканогенных колчеданных месторождений, которые практически не возникали в течение последующих 1 млрд лет. Со становлением суперконтинента произошло замыкание практически всех бассейнов с океанической или субокеанической корой. Исключение составили лишь две зоны: Араваллийско-Делийская в Индии и Маунт-Айза - Брокен-Хилл в Австралии, которые с этого времени продолжили активное развитие уже как внутриплитные образования (Хаин, 2000).

В пределах единого крупного (65% площади современной континентальной коры) континентального массива установился тектонический режим обширных удли-ненных, зачастую рифтогенных, медленно прогибавшихся бассейнов. К числу крупнейших относились, в частности, бассейны Макартур и Маунт-Айза в центральном секторе Северной Австралии, площадь которых составляла 180 и 70 тыс. км2 соответственно. Этим бассейнам были свойственны мелководные условия осадконакопления при ведущей роли мелкообломочных терригенных пород и доломитов с прослоями эвапоритов. В таких условиях сформировались 27 месторождений пояса Аравалли-Дели в Индии с возрастом 1800 млн лет и 12 месторождений в районах Брокен-Хилл и Макартур-Ривер в Австралии (в том числе HYC и Маунт-Айза) с возрастом 1686-1575 млн лет. После 1,4-1,35 млрд лет назад произошла некоторая деструкция палеопротерозойского суперконтинента, и зало-жилась система мезопротерозойских рифтов, связанных с растяжением мощной (35-40 км) континентальной коры при раскрытии Гренвиллского океана (Gower, Tucker, 1994). Одним из наиболее ранних явился расположенный в Британской Колумбии и северо-западных штатах США рифт Белт-Пурсел, где рифтообразование, сопровождавшееся спорадическими вспышками толеитового и щелочного базальтового магматизма, продолжалось в течение 165 млн лет, в период с 1485 до 1320 млн лет назад. В течение этого времени накопилась мощная (свыше 12 км) толща выполнявших рифт глубоководных турбидитов, являющихся рудовмещающими на месторождении Салливан, одном из наиболее известных и крупных месторождений типа SEDEX, а также на ряде других более мелких подобных месторождений в том же районе. В осадочном выполнении рифта наряду со свинцово-цинковыми месторождениями этого типа в связи с инициальным базальтовым магматизмом, представленным силлами, встречаются также небольшие по запасам колчеданные месторождения медного пояса Айдахо с возрастом 1440 млн лет. В дальнейшей геологической истории неоднократно повторилось совместное появление в пределах одних и тех же рудных провинций колчеданных месторождений типа бесси и свинцово-цинковых месторождений типа SEDEX. Там, где два типа месторождений в пределах рифтов встречаются совместно, месторождения типа бесси неизменно были более ранними. Таким образом, начиная с распада Пангеи 1 впервые наблюдается образование в пределах одних и тех же структур месторождений типа SEDEX и близких им по возрасту колчеданных месторождений, которые, однако, в мезопротерозое были представлены только типом бесси.

Многие из рифтогенных структур, заложившихся при деструкции Пангеи 1, сохраняли свою активность в течение очень длительного времени и продолжали унаследованно развиваться и после того, как в тектоническом развитии планеты начали преобладать конструктивные тенденции, приведшие к образованию около 1100 млн лет назад суперконтинента Родиния. Именно с этим связано, видимо, формирование довольно многочисленных, хотя зачастую и небольших по запасам месторождений типа SEDEX с возрастом около 1300 млн лет в Китае, а также в различных районах Канадского щита (Франклин, Балмат-Эдвардс, Гренвилл). Позднее в истории тектонического развития Земли подобная трансформация интраконтинентальных рифтов, заложившихся на стадии распада суперконтинентов, в задуговые континентальные рифты удаленной зоны проявится неоднократно. Начиная со становления Родинии, тектонические обстановки, благоприятствовавшие образованию месторождений типа SEDEX, возникали не только в периоды деструкции, но и при сборе суперконтинентов. По этой причине максимумы обра-зования вулканогенных колчеданных месторождений различных типов и месторождений типа SEDEX, отвечающие времени становления суперконтинентальных массивов, могут совпадать по времени. В наибольшей мере это проявилось позднее, в палеозое при образовании Пангеи.

После 800 млн лет назад в неудавшихся рифтах, связанных с началом распада Родинии, образовались относительно немногочисленные и небольшие по запасам колчеданные месторождения типа бесси в Бразилии, а позднее - относящиеся к тому же типу наиболее ранние из месторождений на юге Аппалач, в Антиатласе и поясе Дамара с возрастом около 760 млн лет. Как и при распаде Пангеи 1, почти синхронно с ними (около 740-750 млн лет назад), а зачастую и в пределах тех же рифтогенных структур началось образование месторождений SEDEX в Намибии (Рош-Пинах, Скорпион) и Китае (Гаобанхе), а позднее многочисленных и зачастую весьма крупных месторождений с возрастом около 650 млн лет, известных в Британской Колумбии, Бразилии, России, Швеции, Шотландии, Казахстане.

В палеозойское время, и особенно после 400 млн лет, когда началось формирование Пангеи, пики вулканогенного колчеданообразования и формирования месторождений типа SEDEX практически совпали. В кембрии-раннем ордовике при становлении мегаконтинента Гондвана и особенно позднее, в девоне-раннем карбоне процессы колчеданообразования достигли беспрецедентных в истории планеты масштабов. Многочисленные и разнообразные по типам вулканогенные колчеданные месторождения возникали над зонами субдукции, по которым сближались блоки континентальной коры, в пределах островных дуг и расщепленных дуг. Почти синхронно с ними возникли и весьма многочисленные и крупные месторождения типа SEDEX в Канаде (кембрийские-девонские), Австралии (ордовикские и силурийские), прогибе Синлинь в Китае (среднедевонские), Казахстане, Рейнском прогибе в Германии (позднедевонские), Центрально-Ирландском прогибе и Арктическом бассейне на Аляске (раннекаменноугольные). Тектонический режим растяжения, при котором в этих районах возникали месторождения типа SEDEX, нередко был связан с реактивизацией рифтов, возникших еще на стадии деструкции Родинии и трансформировавшихся в первой половине палеозоя в задуговые континентальные рифты удаленной зоны. Одним из подобных примеров является бассейн Селвин, продолжавший свое развитие в течение более чем 400 млн лет. Он заложился 760 млн лет назад при расколе Родинии и был подновлен в девоне - раннем карбоне, когда в его пределах сформировались 10 крупных месторождений типа SEDEX. Как отмечалось ранее, этому этапу отвечал и крупнейший в истории Земли пик образования колчеданных месторождений вулканической ассоциации.

Таким образом, главные пики рудообразования разных типов сильно разобщены во времени и отвечают различным стадиям суперконтинентальных циклов. Если более 50% запасов руды и 33% от общего числа месторождений SEDEX сформировалось в конце палеопротерозоя (1900-1600 млн лет назад) и сопровождало деструктивные процессы в пределах Пангеи 1, то образование свыше половины всех вулканогенных колчеданных месторождений (52%) и большей части запасов колчеданных руд (65%) отвечало становлению суперконтинента Пангея в раннем-среднем палеозое, а менее значительные пики колчеданообразования - становлению Пангеи 0 и Пангеи 1.

В то же время совместное проявление относительно немногочисленных колчеданных месторождений типа бесси и месторождений SEDEX в пределах одних и тех же рифтогенных структур в периоды деструкции суперконтинентов обусловило определенное сходство в распределении во времени месторождений этих типов. Другой причиной этого было одновременное образование на стадии становления Родинии и особенно Пангеи различных по типу колчеданных месторождений, возникавших в пределах островных дуг и задуговых бассейнов, и месторождений SEDEX, связанных с задуговыми континентальными рифтами удаленной зоны.

Важнейшей причиной, обусловившей соотношение во времени двух рассматриваемых типов рудообразования, в том числе разобщение соответствующих им палеопротерозойских пиков, более позднее начало образования месторождений SEDEX и совпадение палеозойских максимумов рудообразования обоих типов, несомненно, являлся тектонический фактор. Его роль справедливо и неоднократно подчеркивалась в работах различных авторов (в частности, Старостин и др., 2001). В то же время в конце архея - начале палеопротерозоя, когда оставался стабильным суперконтинент Пангея 0, никакой вспышки образования месторождений SEDEX не было. Отчасти это объясняется особенностями состава незрелой архейской континентальной коры, содержание свинца и некоторых других элементов в которой было слишком низким. Однако важное значение имели и особенности состояния других геосфер, которые проявились только 2000-1800 млн лет назад.

Эволюция внешних геосфер и планетарные вспышки рудообразования типа SEDEX

Эволюция внешних геосфер сильнейшим образом сказалась на процессах образования всех месторождений свинца и цинка экзогенно-эндогенной группы, в том числе и расположенных в Австралийском цинковом поясе (прогибах Айза и Макартур) наиболее ранних и крупных месторождений типа SEDEX, обусловивших палеопротерозойский пик образования стратиформных свинцово-цинковых месторождений.

На крупнейших из этих месторождений (HYC, Сенчери, Маунт-Айза и др.) непо-средственно вмещающими являлись обогащенные органическим веществом доломитовые алевролиты, сланцы, содержащие пирит и пиробитум (Broadbent et al., 1998; Arthur, Sageman, 1994). Они накапливались в восстановительных условиях и рассматриваются как наиболее глубоководные фации бассейнов. По современным представлениям, сульфидная минерализация месторождений SEDEX прогиба Макартур образовывалась из погребенных относительно низкотемпературных (70-250^oС) рассолов с высокой соленостью (следствие растворения эвапоритов), поступавших из глубинных частей бассейнов осадконакопления (например, Cooke et al., 1998). Рудная минерализация была сингенетической по отношению к вмещающим осадочным породам (Large et al., 1998) или образовывалась в результате замещения еще неконсолидированных осадков на глубинах до нескольких десятков метров ниже поверхности дна бассейна (Eldridge et al., 1993; Hinman, 1996). Металлоносные растворы должны были находиться в химическом равновесии с породами мощной (~6500 м) подрудной толщи. На крупнейшем в мире месторождении HYC подрудные образования представлены кварцевыми песчаниками и конгломератами с гематитовым цементом (65% разреза), основными вулканитами (10%), доломитами литоральной зоны (20%), а в верхней части разреза - сульфатными эвапоритами надлиторальной зоны и алевролитами, обогащенными Fe⁺³ (5%). Эти образования повлияли на состав рассолов, которые также были окисленными (∑SO₄ > ∑H₂S), сульфатсодержащими, кислыми или близкими к нейтральным (Cooke et al., 1998; Cooke et al., 2000; Huston et al., 2006). По отношению к ним углистые пиритоносные осадки, а также лишенные свободного кислорода воды придонного слоя могли представлять исключительно эффективный геохимический барьер, на котором происходило отложение сульфидов. Необходимая для этого восстановленная сера получалась в результате одновременно протекавших в различных частях физико-химической системы биогенной редукции сульфатов и термохимического их восстановления при взаимодействии с органическим веществом.

В дальнейшей геологической истории при образовании месторождений типа SEDEX подобное сочетание окисленных и восстановленных осадков в рудной зоне повторилось не раз, в том числе на фанерозойских месторождениях Тайнаф, Наван и Силвермайнс в Ирландии, Ларжантьер во Франции, Маубах-Метерних в Германии. Таким образом, для формирования многих, в том числе и наиболее крупных и древних (палеопротерозойских) месторождений типа SEDEX необходимым условием было сочетание окисленных, красноцветных осадков с эвапоритами и вышележащих восстановленных осадков с высокой концентрацией органического вещества (Cooke et al., 2000). Однако в истории Земли такое сочетание было возможно далеко не всегда.

По составу металлоносных рассолов различают два подтипа месторождений SEDEX - Селвин и Макартур (Cooke et al., 2000). Для образования месторождений первого из них (Салливан в прогибе Белт-Пурсел, Раммельсберг и Мегген в Рейнском грабене, Говардс-Пасс и др. в прогибе Селвин, Ред-Дог на Аляске и многие другие) необходимыми условиями были наличие относительно высокотемпературных, кислых восстановленных рассолов (∑H₂S>∑SO₄), глубоководные условия осадконакопления, низкое содержание сульфидной серы на путях миграции рассолов и высокая концентрация H₂S (сероводородное заражение) в придонном слое воды. Последнее условие было выполнимо только при высокой концентрации сульфат-иона в морской воде (она должна была служить источником восстановленной серы) и развитии бактериальной редукции сульфатов.

Для образования месторождений подтипа Макартур требовались относительно низкотемпературные рассолы, насыщенные Pb, Zn, Cu и Ag, а также привнос большого количества серы. При этом было необходимо, чтобы восстановленная сера практически полностью отсутствовала в составе рассолов (∑SO₄ > ∑H₂S), но имела высокую концентрацию в местах рудоотложения.

Таким образом, для формирования месторождений обоих типов общее требова-ние - высокая концентрация сульфатов в составе металлоносных рассолов и (или) морской воде. Это условие могло выполняться лишь при высокой степени оксигенизации атмосферы и гидросферы Земли. Между тем существует множество указаний на то, что в конце архея и начале протерозоя атмосфера Земли была лишена свободного кислорода. На это указывают, в частности, соотношения изотопов серы (³⁴S, ³³S, ³²S) сульфидов и сульфатов (Holland, 2005), высокая концентрация Fe⁺² в морских водах (Cloud, 1976), практическое отсутствие сульфатных эвапоритов (Cameron, 1982, 1983), захоронение обломков легко окисляющихся уранинита, неокисленного углерода, пирита в уран-золотоносных конгломератах (Cloud, 1968, 1976; Rasmussen, Buick, 1999), практическое отсутствие красноцветных отложений с возрастом древнее 2,0 млрд лет (Beukes et al., 2002) и другие наблюдения.

В архее концентрация SO₄^2- в морских водах, видимо, не превышала 1% нынеш-ней. Вследствие этого и сульфатные эвапориты в то время были большой редкостью, а значит, и погребенные рассолы в осадочных толщах были бедны сульфат-ионом. С другой стороны, это предполагает, что намного ниже современной была и концентрация H₂S в архейских эвксинных бассейнах, где сероводородное заражение могло быть результатом бактериального восстановления серы сульфатов. Кроме того, в архее и начале палеопротерозоя воды Мирового океана характеризовались высокой концентрацией Fe⁺², которое поддерживало на низком уровне активность H₂S в морской воде. В связи с этим в архее и в начале палеопротерозоя, видимо, не могли возникать месторождения ни подтипа Макартур, ни подтипа Селвин, а металлы, выносившиеся на дно палеобассейнов в составе восстановленных, не содержавших серу растворов, вероятно, рассеивались.

Первые признаки повышенного уровня свободного кислорода в атмосфере встречены в отложениях с возрастом 2,32 млрд лет, а резкое изменение состояния поверхностных оболочек Земли фиксируется около 2,0 млрд лет (Kasting, 1993). Содержания свободного O₂ в атмосфере и гидросфере на рубеже 2,0-1,85 млрд лет резко повысились до 10^-2 современного уровня. Такой рост связывается с развитием процессов фотосинтеза, сокращением выбросов вулканических газов после образования Пангеи 1 и значительным увеличением масштабов и скорости захоронения восстановленного органического углерода в обширных осадочных бассейнах на новых континентальных окраинах (Des Marais, 1994).

Необратимые изменения, происходившие в атмосфере, гидросфере и биосфере Земли, отразились на ходе хемогенно-осадочных процессов (накопление эвапоритов, красноцветных отложений и т.д.), в частности процессов образования некоторых типов рудных месторождений, и в том числе вулканогенных колчеданных, урановых типа несогласия, несульфидных цинковых и др. Другим следствием, видимо, стало появление новых типов сульфидных руд цветных металлов (Cu, Zn и Pb), включая первые на Земле крупные стратиформные залежи сульфидных свинцово-цинковых руд в терригенных и терригенно-карбонатных породах (тип SEDEX), а также наиболее ранние из стратифицированных месторождений типа долины Миссисипи.

В результате оксигенизации атмосферы и гидросферы около 2,0-1,85 млрд лет назад повысилось содержание сульфат-иона в морских водах. Произошло окисление закисного железа в водах Мирового океана и прекратилось отложение железистых кварцитов типа озера Верхнего, снизилось содержание железа в морских водах, а значит, исчез фактор, препятствовавший стратификации толщ воды протерозойских и фанерозойских океанов и сероводородному заражению придонного слоя воды. В дальнейшем это обстоятельство стало предпосылкой для образования месторождений подтипа Селвин, по крайней мере после 1470 млн лет назад (начиная с образования месторождения Салливан). Многочисленные и крупные месторождения этого подтипа (в частности, в крупнейшем палеозойском прогибе Селвин) возникали в периоды, когда по существу глобальное распространение приобретали аноксические условия (ранний кембрий, поздний ордовик - ранний силур, ранний и поздний девон, средняя - поздняя юра) (Goodfellow, 2004). В фанерозойское время именно аноксические циклы наряду с тектоническим фактором во многом определили распределение во времени пиков рудообразования типа SEDEX, соотношение их с максимумами образования колчеданных месторождений вулканической ассоциации, а в конечном счете и распределение во времени мировых запасов Pb и Zn.