Содержание к диссертации
Введение 5
Глава 1 Основные черты геологического строения восточной части Балтийского щита и положение в его структуре Лапландско-Беломорского пояса
1.1. Тектоническое районирование восточной части Балтийского щита 11
1.2. Основные черты строения Карело-Кольской провинции 13
1.2.1. Хизоварская структура - пример лозднеархейского зеленокаменного пояса 15
1.2.2. Палеопротерозойские супракрустальные комплексы - свидетели верхнекорового растяжения земной коры восточной части Балтийского щита 22
1.2.3. Пасвик-Печенгская структура - эталон динамических обстановок верхних частей земной коры в палеопротерозое 24
1.2.4. Пояс Карасйок-пример троговой структуры южной ветви карел ид 37
1.2.5. Геодинамическая позиция палеопротерозойских трогов восточной части Балтийского щита 41
1.3. Лапландско-Беломорский пояс - важнейшая структура Карело Кольской провинции 43
1.3.1. Особенности флюидного режима при формировании пород субстрата и метасоматитов Лапландско-Беломорского пояса 45
1.4. Важнейшие интрузивные комплексы восточной части Балтийского щита 52
1.4.1. Интрузивные образования карельского тектонического цикла 52
1.4.2. Посторогенный магматизм - индикатор появления глубокометаморфизованных пород на поверхности Земли 52
1.4.3. Унаследованность важнейших геологических событий платформенного этапа развития Балтийского щита к главнейшим до кембрийским структурам 54
Глава 2. Эксгумация метаморфических пород как один из важнейших 56 геологических процессов
2.1. Некоторые примеры корового растяжения в фанерозойских складчатых
поясах 60
2.1.1. Эксгумация глубинных пород как один из важнейших корообразующих процессов Памира-Гималайского региона 60
2.1.2. Особенности процессов эксгумации кристаллических пород на ЮЗ Памире 67
2.1.3. Месторождения драгоценных камней как индикаторы молодой эксгумации древних блоков земной коры 73
2.2. Корунд содержащие метасоматиты Восточного Памира - показатели
эксгумационных процессов 73
2.2.1. Геологическое строение Музкольской структуры восточного Памира... 74
2.2.2. Морфология корундовых проявлений 81
2.2.3. РЗЭ в корунд содержащих породах и проблема образования корунда... 84
2.2.4. Жильные образования Восточного Памира 88
2.2.5. Каракорумские рубины —аналоги Восточно-Памирской минерализации 89
2.3. Северная Атлантика - как пример процессов пост коллизионного растяжения 90
Глава 3. Лапландский гранулитовыи пояс — нижнекоровыи фрагмент 97
рифтогенной структуры
3.1. Кандалакша-Кол в и цкая структура - эталон палеопротерозойского подплитного наращивания земной коры (андерплейтинга) 97
3.1.1. Колвицкая структура 100
3.1.2. Умбинская структура 103
3.1.3. Кандалакшская структура 109 3.1.4. Геохронология Кандалакшско-Колвицкого массива 109
3.1.5. Особенности распределения РЗЭ в породах Кандалакша-Колвицкого массива и проблема их образования 112
3.1.6. Анортозиты и ассоциирующие с ними породы как пример нижнекоровои интрузии 124
3.2. Лапландская гранулитовая структура - гигантская зона скалывания в
основании коры 126
3.2.1. Основные закономерности пространственного распределения гранулитов лапландского комплекса 128
3.2.2. Строение и состав контактовой зоны гранулитового пояса 133
3.2.3 Возраст пород Лапландского гранулитового пояса 145
3.2.4. Строение и состав юго-восточной части Лапландского гранулитвого пояса (Туадаш-Сальнотундровская структура) 147
3.2.5. Центральная часть Лапландского пояса: строение и состав 156
3.2.6. Особенности геологического строения западной части Лапландского гранулитового пояса 165
Глава 4. Беломорский пояс - структура пластического течения средней коры
4.1. Основные черты геологического строения Беломорского пояса 176
4.2. Возраст Беломорского пояса 178
4.3. Важнейшие структурные элементы беломорд 178
4.3.1. Западный структурно-вещественный комплекс - область восходящей
ветви плюма 179
4.3.2. Чупинский структурно вещественный комплекс - плоскость соскальзывания гранит-зеленокаменной области с вершины мантийного плюма 192
4.3.3. Хетоламбинский структурно-вещественный комплекс - нижняя часть разреза гранит-зеленокаменной области 200
4.3.4. Керетьский структурно-вещественный комплекс — вещественный
аналог фундамента карелид 211
Глава 5. Магматические образования Лапландско-Беломорского 214
пояса - индикаторы процессов растяжения
5.1. Палеопротерозойский магматизм Балтийского щита - индикатор начала дробления кислой архейской коры 214
5.1.1. Расслоенные интрузии 214
5.1.2. Сумийские дайковые комплексы 216
5.1.3. Друзиты - глубинные аналоги расслоенных интрузий 216
5.1.4. Габбро-анортозиты Лапландского пояса - пример синтектонического внедрения магмы в подошву коры 229
5.1.5. Интрузивные эндербиты, чарнокиты и рапакивиподобные граниты ЛБП как результат корового андерплейтинга 231
5.1.6. Голубой кварц в магматических породах сумия — индикатор структурной асимметрии Лапландско-Беломорской зоны растяжения. 232
5.2. Субщелочные граниты основания Лапландского гранулитового пояса геохимические аналоги гранитов рапакиви 236
5.2.1. Геохимическая характеристика Колвицких гранитов 239
5.2.2. Геодинамическая интерпретация происхождения Колвицких гранитов 243
5.2.3. Субщелочные граниты массива Главного Хребта 246
5.2.4. Проблема генетической взаимосвязи щелочных гранитов и анортозитов 249
5.3. Посторогенный магматизм Восточной части Балтийского щита - как индикатор быстрого снятия литостатических нагрузок 256
5.4. Роль пологих сбросов в эволюции девонского магматизма Балтии 251
5.4.1. Разнообразие девонского магматизма как отражение глубинной геодинамики 252
5.4.2. Особенности распределения РЗЭ в девонских магматических породах и проблемы их происхождения 257 Глава 6. Структурно-вещественные преобразования глубокометаморфизованных пород Лапландско-Беломорского пояса в период их эксгумации
6.1. Лежачие складки - показатели обстановки растяжения 271
6.2. Корунд содержащие и ассоциирующие с ними породы - как свидетели эксгумации глубинных комплексов 6.2.1. Структурно-вещественные особенности корундовых проявлений 276
6.2.2. Особенности химического состава корундсодержащих метасоматитов.. 290
6.2.3. Геологическая позиция и особенности состава высокоглиноземистых метасоматитов Южного Беломорья 294
6.2.4. Структурные закономерности размещения корундовой минерализации 303
6.2.5. Аномальное обогащение корундсодержащих метасоматитов элементами платиновой группы 305
6.2.6. Региональные закономерности размещения высокоглиноземистых
метасоматитов 306
6.3. Корунд содержащие метасоматиты - структурно-вещественные аналоги глубинных зон выплавления ультраосновных щелочных магм, 306
6.4. Пегматиты Беломорского пояса - индикаторы обстановки растяжения 308
6.5. Мифические базификаты и пегматоидные жилы - свидетели процесса перемещения пород Лапландского пояса к поверхности 314
Глава 7. Палеогеодинамические реконструкции Восточной части Балтийского щита
7.1. Структурные индикаторы процессов растяжения в Лапландско-Беломорском поясе
7.2. Архейская история эволюция Балтийского щита 328
7.3. Карельское время - эпоха преобладания сдвиго-сбросовых дислокаций в земной коре 331
7.4. Посткэрепьское время - новые динамические условия дробления коры 340
Заключение 343
Литература
Введение к работе
Лапландско-Беломорский пояс является одной из крупнейших структур восточной части Балтийского щита, и он играет исключительно важную роль в геодинамических построениях. Именно исследования этой структуры, всегда во многом определяли направления докембрийской геологии в нашей стране. Глубокий метаморфизм её пород, сложная складчатость и часто наблюдаемая обратная метаморфическая зональность - всё это способствовало созданию коллизионных моделей эволюции этого пояса. Вместе с тем, структурные и геохимические данные часто находятся в противоречии с этими моделями.
В последние годы, среди исследователей, изучающих складчатые пояса, возрос интерес к проблеме формирования и эволюции пологих тектонических зон сбросового типа. В многочисленных работах было показано, что процессы корового растяжения и их структурное отражение в виде пологих сбросов (детачментов), имеют чрезвычайно широкое распространение, и не только в континентальных рифтовых зонах. Помимо структурного выражения, процессы формирования пологих сбросов в обстановке растяжения предопределили и вещественные преобразования в виде широкого развития процессов мигматизации, гранитизации и различных метасоматических преобразований. Одним из важнейших следствий эволюции пологих сбросов является быстрый вывод к поверхности нижнекоровых образований. Модели эволюции пологих сбросов, разработанные для фанерозойских структур приемлемы, с некоторой долей условности, отражающей эволюцию литосферы в геологической истории, и для докембрийских комплексов и в частности для восточной части Балтийского щита.
Цель и задачи исследования
Целью работы явилось изучение характера тектонических процессов, в результате которых были сформированы пояса глубокометаморфизоваиных пород и исследование их структурно-вещественных преобразований, сопровождающих, как формирование пологих тектонических структур, так и вывод глубинных фрагментов земной коры к поверхности. Основная часть исследования осуществлялись в пределах Лапландско-Беломорского пояса (ЛБП), но для реконструкции его геодинамического положения исследования проводились на большинстве других структур восточной части щита, в том числе и в северных районах Финляндии и Норвегии. Для лучшего понимания процессов тектонического вывода глубинных пород к поверхности, работы проводились и в альпийской части Памира.
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи: 1 -выявление важнейших структурных ансамблей Восточной части Балтийского щита, с акцентом на изучение структур возникших на заключительной стадии их эволюции; 2 -изучение исходного субстрата (протолитов) для глубокометаморфизоваиных пород ЛБП; 3 - расшифровка взаимосвязей магматических образований с пологими тектоническими структурами; 4 - выявление структурных форм характерных для обстановок растяжения; 5 - изучение процессов структурно-вещественных преобразований глубинных пород при их эксгумации.
Научная новизна
Предложенная новая интерпретация пологих разломов и лежачих складок в качестве структур растяжения, позволила принципиально иначе трактовать эволюцию ЛБП и окружающих его троговых комплексов Печенгско-Варзугского и Восточно-Карельского поясов. В рамках предлагаемой модели получили новую трактовку проблемы образования гранулитов, анортозитов, друзитов, щелочных гранитов, пегматитов, корундсодержащих метасоматитов. Выявлены структурные формы и разнообразные метасоматические образования, отвечающие этапу эксгумации глубинных пород.
Фактический материал
В основу работы положен большой фактический материал, собранный автором в результате работ на Балтийском щите за период с 1974 по 2002 годы и двух полевых сезонов на Памире. Первоначально исследования проводились при производственных работах ПГО «Аэрогеология» по космогеологическому картированию восточной части Балтийского щита м-ба 1:500000. А затем, большая часть исследования велась в рамках плановых исследований Института литосферы РАН в лаборатории Геологии Земли из Космоса, которая затем была переименована в лабораторию структурного анализа Института литосферы окраинных и внутренних морей РАН. Частично работы проводились в рамках соглашения о сотрудничестве с Геологической службой Норвегии (1988-1993 гг.) и договоров о содружестве с ПГО «Аэрогеология», СЕВ - и ЦЕНТРкварцсамоцветы. Выводы о структурных особенностях районов исследования базируются на комплексе дистанционных материалов (аэро- и космоснимки, гравиметрические и магнитометрические карты, в особых случаях применялись фототеодолитные снимки).
