научная статья по теме СТРУКТУРНО-КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭВОЛЮЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ БЕЛОМОРСКО-ЛАПЛАНДСКОГО ПОЯСА В ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЕ Геология

Текст научной статьи на тему «СТРУКТУРНО-КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭВОЛЮЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ БЕЛОМОРСКО-ЛАПЛАНДСКОГО ПОЯСА В ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЕ»

ГЕОТЕКТОНИКА, 2007, № 3, с. 46-68

УДК 551.243(4702)

СТРУКТУРНО-КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭВОЛЮЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ БЕЛОМОРСКО-ЛАПЛАНДСКОГО ПОЯСА

В ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЕ

© 2007 г. С. Ю. Колодяжный

Геологический институт РАН, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7 Поступила в редакцию 05.07.2006 г.

На основании анализа палеопротерозойских структурно-кинематических парагенезов предложена модель эволюции центральной части Беломорско-Лапландского гранулито-гнейсового пояса. Показано, что данная тектоническая зона представляет собой долгоживущую подвижную структуру, развивавшуюся в течении нескольких этапов тектоно-метаморфических преобразований: 1) ребольский этап, представленный субдукционной (2.88-2.82 млрд. лет) и коллизионной (2.74-2.53 млрд. лет) стадиями; 2) селецкий этап, связанный с процессами рифтогенеза и растяжения континентальной коры по модели простого сдвига (2.45-2.35 млрд. лет); 3) свекофеннский этап, проявившийся в обстановке коллизии и общей транспрессии (1.94-1.75 млрд. лет). Результаты структурно-кинематических исследований показывают, что в свекофеннское время процессы тектонического течения имели неравномерный характер и были связаны с формированием Колвицко-Умбинской субгоризонтальной протрузии. Ее развитие было связано с транспрессионным выжиманием пластифицированных ниж-некоровых масс к поверхности в виде полого восходящего тектонического потока, направленного к северо-западу (в современных координатах). При этом действовал "бимодальный надвиго-сбросо-вый" кинематический эффект: выдвигание глубинных комплексов сопровождалось субсинхронной тектонической эрозией - удалением верхних частей разреза за счет развития пологих сбросов.

Реконструкция условий тектонической эволюции литосферы в раннем докембрии является одной из наиболее сложных задач современной геологии. Появление новых геофизических, радиоизотопных и геохимических данных позволило использовать актуалистический подход для геодинамических построений в архее и палеопроте-розое. Вместе с тем, одни и те же первичные материалы интерпретируются с разных позиций: теории тектоники плит, внутриплитных моделей эволюции коры и представлений о механизмах формирования мантийных плюмов. В связи с этим актуальным становится применение методов, дающих дополнительную информацию для решения спорных вопросов. В частности, привлечение данных структурно-кинематического анализа, отражающих характер и направления тектонических перемещений геомасс, существенно дополняет иные геологические материалы и позволяет строить более адекватные геодинамические модели. В этой работе на основе оригинальных материалов, полученных с помощью современных методов структурно-вещественного и кинематического анализов, предпринята попытка реконструировать эволюцию центральной части Беломорско-Лапландского пояса Балтийского щита в палеопротерозое.

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ

Беломорско-Лапландский пояс представляет собой одну из важнейших структурных зон Балтийского щита, разделяющую Кольский и Карельский неоархейские массивы (рис. 1). Данная

тектоническая провинция известна в литературе под различными наименованиями: Беломорско-Лапландский гранулито-гнейсовый пояс, Беломорский геоблок или микроконтинент, Беломорская складчатая зона или рифтовая система, пояс тектоно-термальной переработки, Беломорско-Лапландский подвижный, либо коллизионный пояс. Такой широкий спектр наименований отражает то, что генезис этой зоны в настоящее время рассматривается с разных позиций [3-5, 11, 12, 23-25, 27, 36, 40, 44].

В строении Беломорско-Лапландского пояса участвуют гранулито-гнейсовые и амфиболито-гнейсовые ассоциации, в различной степени переработанные процессами гранитизации. Одним из признаков, лежащих в основе выделения данного пояса, является устойчивое полициклическое проявление высокобарического метаморфизма в его пределах, достигающего гранулитовой и эклоги-товой фаций [11, 12, 17, 36]. Специфику данной провинции составляют также многофазные процессы складчатости и формирования куполов, мигматизации и ультраметаморфизма, широкое развитие в высокобарических условиях мелких тел основных интрузий (друзиты 2.45-2.35 млрд. лет) и пегматитов редкометальной и мусковито-вой формации (1.9-1.75 млрд. лет). В ряде работ показано, что Беломорско-Лапландский пояс представляет собой долгоживущую подвижную структуру, активно развивавшуюся в неоархее и палеопротерозое, а в последующем испытавшую неоднократную ремобилизацию в рифее, фане-розое и в новейшее время [7, 11, 12, 23-25]. Данная область неоднородна и состоит из двух крупных тектонических единиц: Беломорского

□1 Ш2 ^з БВ4 ез5 и б га/ 1кж1з

Рис. 1. Схема тектонического районирования северо-восточной части Балтийского щита

1 - архейские гранит-зеленокаменные комплексы; 2, 3 - палеопротерозой: 2 - рифтогенные преимущественно эпи-континентальные вулканогенно-осадочные комплексы, 3 - осадочно-вулканогенные и интрузивные комплексы Све-кофеннского аккреционно-коллизионного пояса; 4, 5 - архей-протерозойские подвижные пояса: 4 - Беломорский амфиболито-гнейсовый, 5 - Лапландско-Колвицкий гранулитовый; б - девонские интрузии; 7 - рифей-фанерозойский чехол; 8 - разрывы: крутопадающие (а) и пологие (б). Буквы на схеме: архей-протерозойские подвижные пояса: БП - Беломорский, ЛКП - Лапландско-Колвицкий пояс и его сегменты - Лапландский (ЛП) и Колвицко-Умбинский (КУП); палеопротерозойские вулканогенно-осадочные пояса: ВК - Восточно-Карельский, СК - Северо-Карельский, Кл - Куолоярви, Кр - Карасйок, ПП - Печенгский, ИВП - Имандра-Варзугский, ТКП - Танаэлв-Кандалакшский

амфиболито-гнейсового и Лапландско-Колвицкого гранулитового поясов (см. рис. 1).

Лапландско-Колвицкий гранулитовый пояс

В составе пояса обособлены два сегмента: Лапландский и Колвицко-Умбинский (см. рис. 1). Согласно геолого-геофизическим данным он имеет покровно-надвиговое строение: для его северозападной части - Лапландского покрова - устанавливается перемещение в юго-западном направлении не менее чем на 100 км [26, 27, 32]. Время формирования покровов оценивается по возрасту синкинематического метаморфизма (1.95-1.91 млрд. лет) [15, 27, 32, 51, 52]. В строении пояса принимают участие основные и кислые гранулиты, эндербиты, тоналиты и чарнокиты. Данные изотопного датирования Sm-Nd модельным и и-РЬ изохронным методами показали, что

в составе Лапландско-Колвицкого пояса преобладают палеопротерозойские породы, субстрат которых формировался в интервале времени 2.281.95 млрд. лет [8, 46, 51, 52]. Модельные Sm-Nd возраста и положительные значения £Ш(Т) грану-литов свидетельствуют о преобладании в их составе ювенильной компоненты. Этот факт, наряду с геохимическими особенностями гранулитов, указывает на их генетическую связь с процессами субдукции, обусловившей формирование остро-водужных вулканических и плутонических серий, а также продуктов их размыва и отложения в междуговых бассейнах [16, 47, 48, 51, 52].

В основании гранулитовых аллохтонов залегают крупные пластины метагаббро-анортозитов и подстилающие их комплексы пород Танаэлв-Кандалакшской зоны (см. рис. 1). Изотопные данные свидетельствуют о длительной эволюции данных образований: от 2.5 млрд. лет до 1.9-1.85 млрд.

лет [28, 48]. Структурно ниже залегают неоархейские гнейсы и амфиболиты беломорской серии.

При изучении метаморфических процессов в гранулитах были выявлены регрессивные реакционные структуры, отражающие следующие обстановки: 1) декомпрессионное охлаждение, 2) субизобарическое охлаждение и 3) реакции гидратации-диафтореза [52, 54, 55]. Реакции субизобарического охлаждения характерны только для краевых частей гранулитовых покровов. В поднадвиговой области гранулитов в породах Танаэлв-Канда-лакшской зоны отмечается обращенная метаморфическая зональность и реконструируются Р-Г-г-траектории, организованные по часовой стрелке. Это позволило предположить, что породы Танаэлв-Кандалакшской зоны были пододвинуты под гранулиты, которые, вступив в контакт с "холодными" геомассами, подверглись изобарическому охлаждению. Эти события проходили при 600-700°С на глубинах порядка 20 км [54, 55].

Беломорский пояс

Пояс сложен преимущественно неоархейскими комплексами, имеющими черты сходства с гранит-зеленокаменными ассоциациями Карельского массива [11, 36]. Представления о геолого-структурных особенностях данного пояса неоднозначны. Он рассматривается как область длительной тектоно-метаморфической ремобилиза-ции и проявления полискладчатых деформаций [4, 39], как система овальных структур в обрамлении зон пластического течения [11], в качестве зоны сдвига и транспрессии [30], в роли структуры длительного растяжения и формирования пологих сбросов [40]. Согласно данным [2, 12, 21-25], Беломорский пояс состоит из серии сложно смятых тектонических пластин (рис. 2). Среди них выделены следующие неоархейские покровы (комплексы): 1) Ковдозерский - биотитовые тонали-

тогнейсы, гнейсограниты, вулканиты Тикшозер-ского зеленокаменного пояса, составляющие краевую часть Карельского массива; 2) Чупин-ский - глиноземистые гнейсы различного минерально-структурного типа; 3) Хетоламбинский -амфиболовые тоналитогнейсы, крупные скиали-ты ортоамфиболитов, реликтовые "мафические зоны" (метабазиты и ультрабазиты); 4) Керет-ский - биотитовые тоналитогнейсы; 6) Орияр-винский - биотит-амфиболовые тоналитогнейсы; 5) Риколатвинский - биотитовые и амфиболовые тоналитогнейсами с пластовыми телами ортоамфиболитов.

На основании структурных, литолого-геохи-мических и изотопных исследований была предложена субдукционно-коллизионная модель эволюции беломорид в неоархее [24]. На субдукцион-ной стадии развивались процессы поддвига океанической плиты (Хетоламбинский комплекс) и перекрывающих ее осадков (чупинские гнейсы) под окраину Карельской гранит-зеленокаменной области (Ковдозерский комплекс). Время проявления субдукции принимается в соответствии с возрастом островодужных комплексов Тикшо-зерского зеленокаменного пояса и раннего метаморфизма (2880-2820 млн. лет) [9, 45]. Последующая коллизия обусловила опрокидывание ранних систем покровов и их обдукц

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком