Структуры фундамента

БАЛТИЙСКИЙ ЩИТ

ТЕКТОНИКА. В пределах России он занимает территорию Кольского полуострова и Карелии. В нем выделяются Свекофенская и Кольско-Карельская складчатые области (Милановский, 1996). Первая включает небольшой участок к западу от Ладожского озера, остальная территория относится к Кольско-Карельской области.

Свекофенская область сложена породами архея нижнего протерозоя и рифея.

Субстратом для архейских и нижнепротерозойских образований служили магматические и осадочные породы, которые были подвергнуты глубокому метаморфизму, поэтому состав первичных пород определяется с большим трудом.

Осадочно-вулканические породы рифея метаморфизованы слабо.

Свекофенская складчатая область завершила свое развитие в конце раннего протерозоя в эпоху свекофенской складчатости.

Крупные массивы орогенных гранитоидов, рвущие нижнепротерозойские толщи, имеют возраст 1,9-1,8 млрд лет.

В пределах Кольско-Карельской области выделяются три мегазоны (с севера на юг): Кольская, Беломорская и Карельская.

Кольская мегазона надвинутая на Беломорскую, подразделяется на три зоны: Северо-Кольскую, Центрально-Кольскую и Южно-Кольскую.

В составе Северо-Кольской и Южно-Кольской зон принимают участие нижнеархейские метаморфиты, на отдельных участках несогласно перекрытые неметаморфизованными осадками верхнего протерозоя (рифея). Обе зоны по глубинным разломам надвинуты на Центрально-Кольскую зону.

Центрально-Кольская зона сложена метаморфитами архея амфиболитовой и гранулитовой фаций, несогласно перекрытыми образованиями нижнего протерозоя и прорванными интрузиями протерозойского и более молодого возраста.

Беломорская мегазона, которая многими исследователями рассматривается как срединный массив среди карелид, сложена гнейсами, амфиболитами и кристаллическими сланцами архея, прорванными гранитоидами и габброидами архейского и протерозойского возраста.

Карельская мегазона сложена архейскими метаморфическими комплексами, на которых с резким стратиграфическим несогласием залегают толщи нижнего протерозоя.

В породах архея наблюдаются в основном линейные структуры преимущественно северо-западного простирания, характеризующиеся сочетанием причудливых по форме складок и микроскладок течения разных размеров и ориентировки. Среди линейных складчатых комплексов архея Беломорского массива и Северо-Кольской мегазоны (Мурманской глыбы), а также среди архейских блоков Карельской мегазоны, обнаружены фрагменты купольных структур, сложенных серыми гнейсами – древнейшими горными породами Земли. Возраст серых гнейсов Карелии, определенный уран-свинцовым методом, – 3,3 млрд лет.

Протерозойские толщи смяты в изоклинальные складки, часто образующие веерообразные пучки, которые группируются в сложно построенные антиклинорные и синклинорные зоны, отделенные друг от друга глубинными разломами. Эти складчатые структуры в целом выдерживают северо-западное простирание, которое нередко нарушается, особенно в тех участках, где среди протерозойских образовагний выступают архейские глыбы. Последние выполняют роль срединных массивов.

Структура Балтийского щита, начавшая формироваться еще в раннем архее в условиях пластичной земной коры, в дальнейшем приобретала все большую жесткость. Об этом свидетельствует разная густота разрывных нарушений в метаморфических образованиях архея и протерозоя. Если в архейских толщах преобладают изометричные купольные структуры, изредка нарушенные разрывными дислокациями, то складки нижнего протерозоя постоянно сопряжены с разломами различного уровня.

В целом Балтийский щит представляет собой жесткую структуру, разделенную дизъюнктивами на множество блоков, испытывавших постоянные подвижки относительно друг друга в течение миллиардов лет.

Формирование дислокаций разрывного характера в пределах Балтийского щита продолжалось и в палеозойское время. Об этом свидетельствуют грабенообразные структуры Кольского полуострова, заполненные континентальными осадочными породами девона. Ксенолиты этих пород обнаружены в Хибинском и Ловозерском интрузивах, внедрение которых происходило также вдоль глубинных разломов фундамента.

СТРАТИГРАФИЯ

Архей

Архейские образования Карелии подразделяются на саамский (нижний) и лопский (верхний) комплексы.

Первый комплекс сложен плагиогнейсами (серыми гнейсами) и амфиболитами с телами мигматитов, плагиогранитов, чарнокитов, а также основных и ультраосновных магматических пород, подвергнутых метаморфизму. Данные абсолютного возраста (3,4 млрд лет) свидетельствуют о раннеархейском возрасте пород саамского комплекса. Характерной особенностью саамид является широкое развитие железистых кварцитов.

Лопский комплекс несогласно залегает на саамском. В его составе главное место занимают амфиболиты, гнейсы, кристаллические сланцы, метапесчаники, графитистые сланцы, метаморфизованные вулканиты и железистые кварциты. Вся эта метаморфическая толща прорвана мигматизированными интрузиями ультраосновного, основного и кислого состава с абсолютным возрастом 2,8 млрд лет. Стратиграфическое положение и значения радиологического возраста дают основание относить лопский комплекс к верхнему архею. Мощность лопия до 5 км.

Архейские образования Беломорской мегазоны получили наименование беломорской серии (беломориды). Они хорошо обнажены на западном побережье Белого моря. Кристаллические породы беломорской серии представлены гнейсами, кристаллическими сланцами, гранулитами и частично мраморами. Отличительными чертами беломорид являются чрезвычайно широкое развитие мигматитов, метасоматических и палингенных гранитов, интрузий основного и массивов ультраосновного состава, а также сложный характер тектоники, выражающийся в развитии куполовидных структур и складок течения.

В Кольской мегазоне архей представлен одноименной серией, сложенной разнообразными гнейсами и кристаллическими сланцами высоких ступеней метаморфизма. Наиболее распространены биотитовые, биотит-гранатовые гнейсы с силлиманитом и кордиеритом, образованные по первичному субстрату богатому глиноземом. Широко развиты амфиболовые и пироксеновые сланцы, гнейсы, амфиболиты, магнетитовые сланцы, железистые кварциты. Они присутствуют в виде прослоев в глиноземистых кристаллических породах. Как и в беломоридах, в кольской серии обычны мигматиты. Пачки джеспилитов образуют крупные месторождения железных руд (Оленегорское и др.).

В Карелии и на Кольском полуострове установлены фрагменты комплекса «серых гнейсов» - самых древних горных пород Земли. В Кейвской зоне Кольского полуострова плагиогранито-гнейсы, отвечающие по своим характеристикам серым гнейсам, имеют абсолютный возраст 3,2 млрд лет (Sm-Nd метод). Возраст серых гнейсов Карелии, определенный U-Pb методом, 3,3 млрд лет.