Введение к работе
- з -
Актуальность проблемы.
Проблеиа Формирования, тектонического размещения, дефорнадии и нетаиорфизма ракнедокенбрийских структурно-вещественных комплексов (СВК), образующих древнейшую континентальную кору кристаллических щитов, является одной из наиболее актуальных проблем фундаментальной геологической науки. Моделирование раннедокембриискоя геологической эволюции позволяет с аовьа позиция обратиться к исследованию строения континентальной коры и к интерпретации геофизических материалов, а также к выяснению условия Формирования ряда важнейших типов месторождения полезных ископаемых. Исследования в рамках названной проблемы подводят к решению Фундаментальных вопросов, касающихся природы, роста и преобразования континентальной коры; одним из важнейших аспектов проблемы является оценка применимости и рациональных ограничении актуалистичесвого подхода и, в частности, концепции тектоники плит к изучению раннего докембрия.
Северо-восток Балтийского шита (СБЩ) является одним из опорных объектов для разработки названной проблемы в целом и ее отдельных разделов благодаря высокому уровню изученности геологическими и геофизическими методами, включая уникальную информацию, полученную в результате бурения Кольской сверхглубокой скважины.
Цель работы.
Непосредственной целью работы явились палеотектонические реконструкции (палеогеодинаническое моделирование) основных корообра-зуюших процессов в раннем докембрии СБЩ (Российских территория Кольского полуострова и Северной Карелии, а также северных частей Финляндии и Норвегии) и моделирование геологического строения верхней части коры Кольского полуострова-
Движение к этой цели потребовало решения ряда промежуточных задач: і) палеотектонического районироания СВШ; 2) оценки обстановок Формирования, метаморфизма, деформация и тектонического размещения типовых раннепротерозояских и позднеархейских СВК, в том числе: (а) преимущественно слабо иетаморфиэованных ассоциация, образующих зеленокаменные (осадочно-вулканогенные) пояса, (б) анфибо-лито-гнеясовых ассоциация, (в) высокоиетанорФизованных ассоциадий в пределах гранулито-гнеясовых поясов, (г) мигматит-гранитоидных комплексов, (д) поясов гранит-иигиатиговых и гранито-гнеисовых ку-
полов, (е) расслоенных комплексов мафит-ультрамафитового и габб-ро-анортозитового состава, 3) реконструкции последовательной смены геодинамических обстановок раянепротерозойского и поэдкеархеиского этапов порообразования СВБЩ; 4) з-иерного моделирования геологического строения верхней части коры Кольского полуострова; 5) исследования геодинамических обстановок рудообразования на примере сульфидных медно-кикелевых руд; в) выработки подхода к опенке характера и масштаба эволюции геологических пропессов с раннего докембрия и границ применимости концепции тектоники плит к исследованию раине-докембрийской эволюции континентальной коры.
Фактическая основа работы-
Диссертационная работа представляет собой определенный итог многолетных исследований автора, выполненных в ходе производственных и научно-исследовательских работ на территории Кольского полуострова! а также результаты анализа опубликованных материалов. Базовый Фактический материал был получен в процессе реализации проектов: обновления геологических карт масштаба і:20о ооо Мурманского блока Кольского полуострова (1974-1960, НОНКАГЭ ГШШ "Аэрогеология"); специализированного геологического изучения северо-западной части Кольского полуострова в связи с бурением КОЛЬСКО! сверхглубокой сквахины (1980-1985, НОНКАГЭ); глубинного ПРОГНОЗ-но-геодинамического картирования территории Кольского полуострова і Северной Карелии в масштабе і:5оо ооо в рамках Отраслевой геодина-мической программы Мингео СССР (19вв-1991, ИНГРЭ, МОНКАГЭ и др. ). Детальному анализу, интерпретации и обобщении полученных материалої способствовали дискуссии в ранках международного проекта МПГК-27 "Глубинная геология Балтийского иита"(начат в 19в9 г-), а также вы полнение методических разработок по геодинамическоку анализу ранне
ДОКеМбРИЙСКИХ СТРУКТУРНО-ВеЩеСТВеННЫХ КОМПЛеКСОВ (1986-1993, ингрэ
"Геокарт"). С 1974 г. автор является непосредственным исполнителе перечисленных исследований, выполнявшихся совместно или в тесно сотрудничестве со специалистами НОНКАГЭ ГШШ "Аэрогеология" и творческом содружестве с исследователями ЦКПСЭ ГП "Севзапгеология" Кольской ГРЭ ГП "Недра", ЭГГИ, ГИ КЩ РАН, ИГФН АН Украины, ГИ РАН, ИЭМ РАН, ИМГРЭ.
В ходе работ автор принял участие в составлении геологически карт масштаба 1:200 ооо на площади более 50 ооо кв.км, составу карту палеогеодинамических комплексов северо-востока Балтииског
ита в масштабе 1:1 ооо ооо, принял участие в составлении мездуна-эодноя тектонической нарты Европы в масштабе і:5 ооо ооо; авторок ішіолнена систематизация характеристик раннедокембрииских структур-ю-вешественных комплексов, обработаны сотни впервые полученных и эанее опубликованных анализов, характеризующих состав горно-пород-1ых ассоциаций и распределение в породах редких элементов и РЗЭ, іроанализироваиьі особенности метаморфизма и нетаморфическоя зональ-юсти; проинтерпретированы результаты изотопно-геохронологических «сследования; выполнен анализ металлогенических особенностей регио-ja; разработаны модели геодинамической эволюции и глубинного строе-іия северо-востока Балтийского шита.
Яетолы исследований.
Автор опирался на различные методы геологических исследования, з том числе: составление региональных карт геолого-тектонического :одерхания в масштабах 1:аоо ооо - і:і ооо ооо с использованием дешифрирования азрофото- и космоснимков различных уровней разрешения; изучение и опробование горных пород в обнажениях; детальное картирование узловых участков; геологическая интерпретация комплекса региональных геофизических материалов; анализ и обобщение петрографических, геохимических, петрологических и изоголно-геохронологичес-ких данных, как полученных в ходе исследований, гак и заимствованных из публикация, комплексный анализ и синтез этих данных; исследование распределения химических элементов и их ассоциация -индикаторов геодинамических обстановок; палеотектонические реконструкции (палеогеодинамическое моделирование); объемное структурно-геологическое моделирование верхней части континентальной коры с использованием з-мерного плотноствого моделирования; исследование металлогенических аспектов проблемы.
Основной методический принцип, положенный в основу палеотекто-нических реконструкция, включал взаимосвязанный анализ: закономерных латеральных рядов геологических структур (структурных ансанб-лея), образованных СВК сопряженных геодинамических обстановок, сопоставление состава, структурных и нетанорфических особенностей конкретных СВК и корреспондируивдхся образования "типовых" геодинамических обстановок в соврененяоя и недавнея истории Земли выявление особенностей конкретных палеообстажшок. При реализации избранной методической линии рассмотрены и учтены ограничения, связанные с неизохиничностью процессов нетанорфических преобраэова-
- в -кий и необратимый характером эволюции коры и корообразующих процеї сов.
Главвые зачищаемые волояевна.
1. Раннедокембрияские СВК в северо-восточной части Балтийскоі шита (слабо и унеревно нетаморфизоващше осадочные и вулканогенні породы зеленокамешшх поясов. высокометаморФиэованные породы гран; лито-гнейсовых поясов, горные породы, формирующие гранитоидные нигматитовые комплексы и др.) по вешествеввыи признакам, особенної тям деформационно-метаморфических преобразований и положении структурных ансамблях могут Сыть сопоставлены с СВК различных : глубинности уровней геодинамических обстановок современной и недаї ней геологической истории Земли: реконструкции посделовательн смены геодинамических обстановок в истории раннедокембрияского к рообраэовакия СВШ позволяют создать непротиворечивые модели звол ции (наращивания и структурообразования) континентальной коры, о вечающие концепции тектоники плит, коделируицие:
1-і- для раннего протерозоя - полный цикл геодинаническ эволюции (цикл Уилсона),
1.2. для позднего архея - завершающие стадии геодинамическо цикла.
г. Палеогеодинамические реконструкции и з-мерное моделирован глубинного строения характеризуют верхние кору СВБИ в виде совоку ности наклонно скученных пластин и гранит-нигиатитовых и гран то-гкексовых куполов, деформирующих чешуйчатые и надвиговые ансам ли.
-
палеогеодинамические реконструкции формирования, тектои чесного размещения и преобразования сульфидных медно-никелевых р в рамках разработанной эволюционной модели позволяют выявить зак номерные связи различных типов оруденения с определенными геодин мическими обстановками (континентально-риФтовой, океанических ос ровов, континентальной коллизии) и разработать соответствую! классификацию проявления медно-никелевого оруденения СББЩ.
-
Корректность оценок характера и иаситаОа необратимой эвол ции корообразующих процессов может быть обеспечена сопоставлен? параметров корреспондирующихся геодинанических обстановок недавне и далекого геологического прошлого Земли.
Научная новизна работы.
Проблемні исследование которых заявлено в качестве главной пели работы (палеотектонические реконструкции основных корообразуших процессов в раннем докенбрии СВБЩ и моделирование геологического строения верхней части коры Кольского полуострова), в принципе, не новы. Тен не менее, подобные исследования в районах развития раннего докембрия немногочисленны; для обширных территория России на северо-востоке Балтийского шита данная работа является однин из первых опытов комплексных исследовании с названными целями: в особенности это касается архейских структурно-вещественных ассоциация. Избранный подход позволил дать принципиально новую трактовку традиционным схемам тектонического районирования. Впервые разработана модель тектонического развития раннедокембриискоя коры СВВЩ, отражающая эволюцию латеральных рядов геодинамичесвих обстановок, подобных обстановкам современной Земли. На этоя основе сформулированы принципиально новые прдставления о металлогении региона. В работе подчеркнуто, что достоверные оценки вЪеменных трендов петро-геохи-мических, структурно-геологических и иных параметров геодинамичес-хих обстановок, отраяаюаие эволюцию корообразуших процессов в истории Земли, могут быть получены лишь при сопоставлении разновозрастных СВК, Формировавшихся в однотипных геологических обстановках.
Принципиальной новизной как в содержательном, так и в методическом аспектах характеризуется з-меряая модель геологического строения верхней коры Кольского полуострова.
Орактячесжое значение-
Результаты исследовании представляет собой определенный вклад в познание региональной геологии Кольского полуострова и Северной Карелии и вызывают плодотворные, как надеется автор, дискуссии Полученные результаты позволяют с новых позиция обратиться к оценке перспектив обнаруяения новых объектов промышленного освоения (в том числе на глубоких горизонтах известных рудных полей) и к определению направления дальнейших поисковых работ в регионе - на недно-ни-келевые и некоторые другие типы руд.
В ходе работы был модифицирован применительно к изучении высо-кометаморфиэованных образования я мигматитовых комплексов, метод геодинамического анализа при решении задач региональных геологических исследования раннего докембрия; была разработана и апробирована
- a -иетодика з-мерного моделирования глубинного строения, которая может быть использована при исследованиях коры различных регионов, прежде всего, щитов и складчатых поясов. Региональные з-мерные модели могут рассматриваться в качестве "среды" при моделировании локальных участков коры и, в .частности, рудных районов.
Ахробакия работы.
Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзных. Российских и международных совещаниях, в том числе: сессии межведомственного научного совета ГКНТ СССР по проблеме "Изучение недр Земли и сверхглубокое бурение" (НйНСК,1966); Втором Всесоюзном совещании по проблемам Формирования медно-никелевых месторождении (Апатиты.19в7); Совещании по геодинамике и минерагении Украины (Кривой Рог. 1969); Международном совещании по метаморфизму Балтийского щита (Лунд, Швеция, 19в9); всесоюзном совещании "Глубинное строение и геодинамика кристаллических щитов Европейской части СССР (Апатиты, 1989); всесоюзном совещании по металлогении докембрия и метаморфогенному рудообразованию (Киев, 1990); Втором симпозиуме по геологии Балтийского щита (по проекту НПГК-275 "Глубинная геология Балтийского щита") (Лунд, Швеция, 1990); Всесоюзном совещании "Эволюция докенбрийскоя литосферы" (Ленинград, 1991); Международном симпозиуме в рамках проекта МПГК-275 "Глубинная геология Балтийского щита" (Петрозаводск, 1992); Межгосударственном (в рамках СНГ) совещании по геологии гравулитовых поясов (Апатиты, 1993).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано *з работы (1 - в печати), в том числе 10 - в центральных геологических журналах; 2 статьи переданы в редакции.
Объем и структура работы-
