УДК 551.72+551.21(470.22)
СВЕКОФЕННСКИЙ ОРОГЕН ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА: ВЕЩЕСТВЕННО-ИЗОТОПНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ И ЕЕ ТЕКТОНИЧЕСКАЯ
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
© 2013 г. Ш. К. Балтыбаев
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН, 190034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 2
Поступила в редакцию 28.12.2012 г.
В пределах Свекофеннского орогена Фенноскандии эндогенные события в виде интрузивной активности и регионального метаморфизма проявлены асинхронно в разных частях этой структуры. Изотопные данные позволяют выделить два этапа регионального высокотемпературного метаморфизма и сопряженного с ним плутонизма: раннесвекофеннский и позднесвекофеннский. Вещественный состав, особенности строения, а также несинхронность пиков эндогенной активности в пределах орогена предполагают необходимость выделения в составе свекофеннид, по меньшей мере, двух зон — внутренней и внешней. Латеральная неоднородность орогена в современных координатах прослеживается от края архейского кратона к югу. Зона сочленения Свекофеннского орогена и архейского Карельского кратона характеризуется переходом значений величины еМё гранитои-дов с возрастом 1.9 млрд лет от отрицательных к положительным, что указывает на уменьшение вклада архейского корового материала в образование протерозойских гранитоидов по мере движения с севера на юг в сторону протерозойского домена. С учетом латеральной неоднородности, проявленной в Свекофеннском орогене на вещественном и изотопно-геохимическом уровнях, а также асинхронной кульминации эндогенных событий в разных частях этого орогена, предложена новая схема тектонического районирования.
Б01: 10.7868/80016853X13060027
ВВЕДЕНИЕ
Современные комплексные исследования, включающие изотопно-геохимические методы и прецизионное изотопное датирование эндогенных процессов, расширяют возможности тектонического районирования и выделения геологических структур, имеющих свою специфику развития. В работе рассматривается новый материал по Свекофеннскому орогену (СО), ограниченному архейскими комплексом с севера, каледонским и свеко-норвежским (дальсланским) комплексами на западе и погребенному под рифей-ским чехлом на юго-востоке (рис. 1). Такое районирование принято в большинстве работ [6, 7, 26, 40 и др.], но при этом вопросы распространения толщ свекофеннского возраста и развития свекофеннских структур к северу и северо-востоку, за пределами указанных на схеме границ, являются предметом обсуждений. В частности, показано [12] длительное и пульсационное развитие Кольской провинции в стиле геодинамики "растяжения—сжатия" не только в архее, но и в па-леопротерозойское время, включая и свекофенн-ский этап (ок. 2.0—1.8 млрд лет) активного роста континентального корового вещества на сиали-ческом фундаменте.
На территории России свекофенниды распространены незначительно, а основная их часть сосредоточена в скандинавских странах. Присутствие латеральной неоднородности в свекофен-нидах Фенноскандии, несинхронность кульминации эндогенных событий в разных частях СО, требует комплексного анализа геологической информации по всей площади выхода све-кофеннских пород. Собранный за последнее время петрологический и изотопно-геохимический материал, а также результаты геофизических и геолого-картировочных работ показывают, что одним из главных процессов в период роста и формирования свекофеннской коры (свекофен-нид) на Фенноскандинавском щите была аккреция островодужных систем раннего протерозоя [39]. Несмотря на кратковременность в геологических масштабах роста свекофеннской коры, СО присуща латеральная неоднородность, которая в современных координатах прослеживается от края архейского Карельского кратона к югу в пределах СО.
Главные события, определяющие основные черты СО, укладываются в короткий интервал 1.92—1.86 млрд лет назад [40]. За это время происходит накопление терригенного материала, образование вулкано-плутонических ассоциаций
Рис. 1. Схематическое отображение некоторых тектонических блоков Фенноскандии с делением по возрастному признаку преобладающих комплексов
1 — область преимущественного развития пород архейского возраста; 2 — область развития пород архейского и протерозойского возраста; 3 — области развития протерозойских пород вне Свекофеннской провинции; 4 — преимущественно палеопротерозойские породы, в том числе перекрывающие архейских инфракомплекс; 5 — породы, сформировавшиеся преимущественно в готскую орогению (дальсланиды); 6 — каледониды; 7 — впадинные структуры с осадочным комплексом пород постпротерозойского возраста; 8 — наиболее крупные массивы гранитов-рапакиви и их возраст в млрд лет.
Населенные пункты показаны буквами: Ф — Феуске, Б — Буде, И — Иокмокк, Л — Лулеа, Р — Раахе, ЦФГК — Центрально-Финляндский гранитоидный комплекс, ПП — пояс Пюхисалми. Пунктиром показана предполагаемая граница, к югу от которой не встречаются допротерозойские породы. Цифрами в кружках показаны районы, которые упоминаются в тексте: 1 — Северный домен Приладожья, 2 — Южный домен Приладожья, 3 — Сулкава, 4 — Киурувеси, 5 — Тампере, 6 — комплексы Ваммала, Хамиенлина, 7 — Уусима, 8 — Кемио, 9 — комплекс Вааса, 10 — район Боден-Лулеа, 11 — Лофотен. Другие пояснения даны в тексте
примитивной и зрелой стадии развития островных дуг, последующая аккреция и коллизия дуг с сопряженным магматизмом и метаморфизмом толщ. Более того, на примере Центрально-Финляндского гранитоидного комплекса в пределах СО, к моменту ~1.87 млрд лет назад наблюдаются признаки консолидации орогена, что выражается в развитии гранитоидов с характеристиками А-типа [51]. Наряду с этим, существуют геологические и изотопно-геохронологические данные, свидетельствующие о продолжении или повторном проявлении тектоно-метаморфических и магматических процессов с пиком 1.83—1.79 млрд лет в южной части свекофеннид; такие процессы наиболее ярко выявлены в Южнофинляндской зоне калиевых гранитов и мигматитов [25]. Латеральные и временные тренды развития эндогенной активности наблюдаются в пределах СО и в постсвекофеннское время — при образовании постколлизионных гранитов, а также комплекса рапакиви-гранитов. Эти данные говорят о необходимости детализации тектонического районирования, выявления природы латеральной неоднородности, выяснения особенностей трендов эндогенной эволюции в отдельных тектонических зонах Свекофеннского орогена.
Граница между древней архейской и новообразованной свекофеннской корой на
современном эрозионном срезе: возможность выделения, применение еШ критерия
До сих пор нет однозначности в проведении точных границ Свекофеннского орогена со стороны сочленения с архейским инфракомплек-сом. Объективная сложность здесь заключается в том, что зона сочленения представляет собой смесь архейских и протерозойских пород, которые в условиях плохой обнаженности трудно картируются и идентифицируются. Исключением является территория Северного Приладожья в России, где зона сочленения обнажена на береговой линии Ладожского озера. Однако, изотопно-геохимические данные показывают, что есть возможность использовать еМё критерий для определения положения границы и выявления принадлежности пород архейскому или протерозойскому доменам. Рассмотрим эти данные применительно к зоне сочленения.
За зоной сочленения Свекофеннского орогена и архейского Карельского кратона на территории России и Финляндии закрепилось название Раахе-Ладожской сутурной зоны [68]. На территории северной Швеции, куда прослеживается эта сутура она именуется зоной Лулеа-Иокмокк, в Норвегии она проходит южнее островов Лофотен и названа зоной Феуске-Буде [5].
РААХЕ-ЛАДОЖСКАЯ СУТУРНАЯ ЗОНА
Геологические структуры Приладожья входят в состав Раахе-Ладожской зоны протяженностью более 400 км. Выделение К. Вегманном [66] этих структур положило начало тектоническому районированию шовной зоны стыка архейской и протерозойской коры, что получило развитие в более поздних работах [2, 3, 6, 7, 13]. Зона была охарактеризована как протягивающаяся с северо-запада на юго-восток совокупность складок и разломов и выражена в гравиметрических полях (см., например, [25, 40]). Есть работы, в которых Раахе-Ладожская зона рассматривается как тектоническая единица, имеющая металлогеническое значение [59].
Породы к северу и северо-востоку от этой шовной зоны отнесены к карельским образованиям архейского и протерозойского возрастов, а противоположные — южные и юго-восточные породы — к свекофеннидам, состоящим только из пород протерозойского возраста. Этот принцип используется при описании строения приладож-ского региона, где выделяются два домена — Северный и Южный [3, 5].
Северный домен принадлежит окраине архейского Карельского кратона, где супракрусталь-ные породы представлены раннепротерозойски-ми вулканогенно-осадочными толщами сорта-вальской и ладожской серий среди выступов пород архейского возраста. Степень метаморфизма пород нарастает с севера на юг от зеленослан-цевой до амфиболитовой фации. Тектоническое развитие района рассмотрено в ряде работ [6, 8, 10, 13 и др.].
Южный домен входит в состав Свекофеннско-го орогена и сложен метаморфизованными до гранулитового уровня аналогами терригенных осадков ладожской серии [6]. Домен сложен ран-непротерозойскими метаосадками, метавулкани-тами и плутоническими породами, породы архейского возраста отсутствуют.
Зона сочленения двух доменов характеризуется устойчивым пологим рассланцеванием пород и выделена в самостоятельную Мейерскую надвиго-вую зону [2, 3].
Систематические данные по изотопии
гранитоидов Южного и Северного доменов стали появляться сравнительно недавно [15, 16, 37]. Несмотря на некоторую фрагментарность данных, для гранитоидов архейского и протерозойского (свекофеннского) блоков выявлены те же закономерности в поведении Мё системы гранитоидов, которые ранее были установлены для сутурной зоны в скандинавских странах, о чем подробнее будет сказано ниже. Одна из примечательных
Рис. 2. €N(1 картирование зоны сочленения архейских и протерозойских пород в районе Лулеа-Иокмокк в Швеции [48] 1—3 — породы: 1 — архейские нерасчлененные, 2 — раннепротерозойские преимущественно мета
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.