ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ - АБИОГЕНЕЗ

Минеттовые руды. Докембрийские железорудные формации - железо в виде первичных минералов

В последние годы в качестве возможного индикатора отсутствия кислорода в атмосфере стали использовать также осадочные породы другого типа, а именно докембрийские железорудные формации. Как и рассмотренные нами докембрийские золото-урановые "рифы", железорудные формации имеют экономическое значение.

Железорудные формации - это сформировавшиеся на поверхности отложения железа, всегда приуроченные к осадочным породам. Существуют и другие месторождения железа в виде рудных жил, разрабатываемых сейчас или уже исчерпанных. Такие месторождения возникли путем осаждения железа из растворов, поднявшихся с глубины, - так называемых гипогенных растворов. Почти все месторождения железа, имевшие экономическое значение в ранние периоды истории цивилизации и в средние века, были именно такими месторождениями. Содержание железа в них часто очень высоко, а это как раз было очень важно при неразвитой технологии выплавки. В осадочных железорудных формациях содержание железа обычно ниже, в среднем менее 30%.

Сейчас добыча железа из рудных жил продолжается только в области Зигерланд, ФРГ. В других районах почти вся добыча железа сосредоточена в осадочных месторождениях. Их недостаток - сравнительно низкое содержание железа - в наши дни перевешивается большим преимуществом - их значительным объемом. Но различие по богатству руды еще сохраняется кое-где в названиях. В Лоррене (Франция) осадочные железорудные формации издавна называются "minette", т. е. руды, невыгодные для разработки*. Породы североамериканских докембрийских железорудных формаций долго считались весьма убогим материалом, непригодным для добычи железа. Минеттовые руды стали разрабатываться лишь после того, как была изобретена доменная печь, а североамериканским отложениям пришлось подождать развития современных способов обогащения руд**.

Обычно докембрийские железорудные формации представлены очень тонкими пластами; богатые железом пласты перемежаются с бедными или совсем не содержащими железа. В противоположность более молодым минеттам при возникновении таких формаций смена условий происходила настолько быстро и отдельные слои так тонки, что их называют пластинами ().

Но это не единственное различие между более молодыми и докембрийскими железорудными формациями. Между ними есть гораздо более существенное различие: первые всегда связаны с карбонатом, главным образом с СаСО3, а вторые - с кремнистым сланцем, т. е. с очень мелкозернистыми кремнистыми породами. Эти последние встречаются и в более молодых железорудных формациях, но их происхождение здесь всегда вторично - кремнезем заместил содержавшийся здесь ранее карбонат.

Все молодые железорудные формации с преобладанием известняка сейчас классифицируются как формации "типа минетт", а докембрийские, кремнистые, относят к "типу формации Верхнего озера" независимо от того, где они находятся. Различия в составе пород этих двух типов видны из 74 и 75.

В докембрийских железорудных формациях железо содержится главным образом в виде первичных минералов - сидерита (FеСО3), пирита (FeS), магнетита (Fe3O4) и силикатов железа. Есть в этих породах и самая окисленная форма железа - гематит (Fe2O3), но неизвестно, какая часть гематита присутствовала здесь с самого начала и сколько его появилось позже, в результате окисления. Но считается, что большая часть гематита возникла при последующем окислении магнетита, хотя какое-то небольшое его количество, видимо, присутствовало в породе первоначально.

Сравнивая эту ситуацию с тем, что наблюдается для докембрийских золото-урановых "рифов", мы видим, что различие между докембрийскими и более молодыми железорудными формациями выражено не так резко, как в случае рифов. Мы находим в древних песчаниках только восстановленное железо в форме пирита, а в более молодых - только окисленное, например гематит.

Но в железорудных формациях, каков бы ни был их возраст, мы всегда находим окисленное железо. Правда, в отложениях докембрия встречается магнетит - менее окисленная форма, а в более поздних - гематит, полностью окисленная форма, но главное различие между ранними и поздними железорудными формациями связано не с минералами железа, а с сопровождающими минералами: в древних отложениях это кремнезем, в более поздних - карбонат.

Итак, различные осадочные породы докембрия отличаются от более поздних, однако их различие между собой не связано с возрастом. Как явствует из данных, приведенных в табл. 18, в позднем и среднем докембрии возникали и золото-урановые "рифы", и кремнистые железорудные формации. Мы вернемся к этому различию в одном из следующих разделов, обсуждая происхождение железорудных формаций.

Возвращаясь к докембрийским железорудным формациям, отметим, что основные сведения о них получены для Северной Америки. Здесь, в Канаде и на севере США, интенсивно изучались железорудные формации Канадского щита. Но и на других древних щитах встречаются подобные формации. Местные наименования этих пород, такие, как таконит и итабирит, широко употребляются в геологической литературе. Как и в случае докембрийских золото-урановых "рифов", между докембрийскими железорудными формациями разных древних щитов существует поразительное сходство, можно даже сказать - совпадение. Более того, до-кембрийские железорудные формации резко отличаются от более молодых. Следовательно, мы вправе взять наиболее изученные железорудные формации Канадского щита в качестве примера всех этих докембрийских пород.