Структуры земной коры и породообразование

Во всех районах зеленокаменные породы верхнего архея развиты в виде узких, часто непра­вильных по форме участков, представляющих структуры геосинклинального типа, разделенные обширными полями глубоко метаморфизованных пород нижнего архея. Между верхнеархейскими и нижнепротерозойскими толщами почти повсеместно наблюдается резко выраженное несогласие.

Для верхнего архея характерны различные вулканиты с преобладанием основных: толеито-вые базальты, коматииты, диабазы, андезибазальты. Часто встречается шаровая отдельность. Из обломочных пород преобладают граувакки, аркозы, алевролиты, пелиты и конгломераты.

Самые распространенные тектонические структуры - гнейсовые и гранито-гнейсовые купо­ла, диаметром 10-40 (не более 100) км. Купола окаймляются зеленосланцевыми породами и обра­зуют целые группы, слагающие протяженные "гранит-зеленокаменные пояса", располагающие­ся между относительно стабильными массивами - протоплатформами.

Зеленокаменные пояса представляют собой, наиболее вероятно, обширные прогибы, ослож­ненные разломами и возникшие в результате глобального растяжения земной коры. По мнению Л.И.Салопа, системы прогибов и разделяющих их поднятий следует рассматривать как древней­шие геосинклинальные области - протогеосинклинали.

Зеленокаменные пояса распределены неравномерно. Области развития нижнеархейских толщ, лишенные зеленокаменных поясов, вероятно, являются древнейшими более стабильными элементами земной коры, которые могут быть названы протоплатформами.

Наиболее полные и лучше всего изученные разрезы верхнего архея находятся в Южной Аф­рике, Канаде и Западной Австралии.

Поле развития надсерии Свазиленд (ЮАР, Свазиленд) - стратотипа верхнего архея - находит­ся в горном районе Барбертон и представляет собой в структурном отношении Свазилендский синклинорий.

По данным Д.Хантера, нижняя часть разреза представлена древним гнейсовидным комплек­сом, состоящим из пород амфиболитовой и гранулитовой фаций метаморфизма. Они сформиро­ваны задолго до накопления надсерии Свазиленд и встречаются в этой последней в виде галек конгломератов.

Породы надсерии Свазиленд характеризуются, в отличие от пород основания, низкими ступе­нями метаморфизма (зеленосланцевая фация) с хорошо различимыми первичными структурами.

Снизу вверх в этой"надсерии выделяются три серии: Онвервахт, Фиг-Три иМодис.

Серия Онвервахт подразделяется на три формации:

Нижний Онвервахт: основные подушечные лавы и линзы ультрабазитов, тонкие прослои черных кремнистых пород, кислые туфы. Ультраосновные и основные породы богаты Mg и бедны А1 и К и выделены в особую группу коматиитов мощностью более 2 км

Средний Онвервахт (формация реки Комати): подушечные базальты и ультраосновные лавы, полевошпат-порфировые интрузивы (3-4 км).

Верхний Онвервахт - циклическое повторение подушечных базальтов или андезитов, кислых лав и кремнистых пород (5 км).

Серия Фиг-Три (фиговое дерево) включает (снизу вверх):

- хемогенные осадки (полосчатые кремнистые, тальк-карбонатные, кварц-серицитовые породы);

- граувакки, глинистые сланцы, полосчатые кремнистые породы;

- граувакки, глинистые сланцы, железистые кварциты, туфы.
Общая мощность серии Фиг-Три более 2 км.

Серия Модис лежит с несогласием и представлена полимиктовыми конгломератами, поле­вошпатовыми песчаниками, алевролитами, глинистыми сланцами (мощность 3,1 км).

Общая мощность надсерии Свазиленд до 16 км.

После отложения пород серии Модис все толщи надсерии Свазиленд были смяты в складки, раз­биты крутыми надвигами на чешуйчато и веерообразно расположенные пластины и интрудированы многочисленными телами гранитоидов, древнейшие из которых имеют возраст 3-3,4 млрд. лет.

Надсерия Свазиленд относится к древнейшим образованиям зеленокаменных синклинориев.

На Канадском щите в качестве парастратотипа верхнего архея рассматриваются осадочно-вулканогенные толщи провинции Сьюпериор (оз. Верхнее).

Они слагают зеленокаменные пояса - удлиненные изолированные участки синклинорного строения, в которых линейные, часто изоклинальные складки чередуются с куполовидными структурами. Зеленокаменные пояса разделены полями гранитоидов, гранито-гнейсов и гнейсов.

Зеленокаменные толщи обычно имеют трехчленное строение: внизу и вверху - обломочные породы, иногда вулканиты, в средней части преобладают вулканиты.

Все зеленокаменные толщи прорваны крупными массивами биотитовых и амфиболовых гра­нитов и гранодиоритов с возрастом 2.600-2.800 млн. лет. Эти интрузии связаны с беломорским (кеноранским) диастрофизмом.

На Балтийском щите образования верхнего архея лучше всего изучены в Карелии, на Кольс­ком п-ове и на востоке Финляндии. В качестве регионального стратотипа принимается гимольс-кая серия развитая в Карелии вблизи границы с Финляндией (в Финляндии это серия Иломанти). Для этой серии характерно двучленное строение: внизу основные эффузивы, выше осадочные по­роды и кислые вулканиты.

Все верхнеархейские толщи Балтийского щита залегают трансгрессивно, иногда с конгломе­
ратами в основании, на породах нижнего архея, главным образом на серых гнейсах, и перекрыва­
ются с резким несогласием породами нижнего протерозоя. ^т

Толщи верхнего архея прорваны большим количеством гранодиоритовых и микроклин-пла-гиоклазовых гранитных массивов с возрастом 2.600-2.800 млн. лет.

Корреляция верхнего архея Балтийского щита со стратотипом (ЮАР, Свазиленд): коматииты Финляндии отвечают нижней части серии Онвервахт. Нижние вулканогенные толщи сопоставля­ются с верхней частью серии Онвервахт. Верхние вулканогенно-терригенные толщи отвечают се­рии Фиг-Три. Самые верхние свиты гимольской серии (окуневская, кейвская) примерно соответ­ствуют серии Модис.

Общая мощность верхнего архея Балтийского щита 4-8 км (в 2-4 раза меньше, чем в страто-типе - в Южной Африке).

На Украинском щите верхний архей наиболее полно представлен в бассейне среднего тече­ния Днепра, где развита конкско-верховцевская серия, залегающая несогласно на гнейсах нижнего архея. В основании серии присутствуют высокоглиноземистые или чистые кварциты. Выше зале­гают метабазиты, средние и кислые вулканиты, реже метаосадочные породы (мощность до 5 км). В средней части серии встречаются джеспилиты.

Породы серии залегают в узких, изогнутых в плане синклиналях, расположенных между ку­полами гнейсо-гранитов нижнего архея. Возраст гранитоидов, прорывающих зеленокаменные по­роды - 2.600-2.800 млн. лет.

Верхняя часть конкско-верховцевской серии приблизительно соответствует серии Фиг-Три.

Отложения верхнего архея по своему составу в различных районах мира очень похожи друг на друга. Среди них, по данным Л.И.Салопа, выделяется четыре глобально выраженных литостра-тиграфических комплекса:

- коматиитовый (3.550-3.400 млн. лет);

- киватинский (3.400-3.200 млн. лет);

- тимискамингский (3.200-3.000 млн. лет);

- Модис (3.000-2.800 млн. лет).

I .Коматиитовый комплекс. Назван по типичной для него толще ультраосновных и базальто­вых вулканитов, сформировавшихся на относительно небольших глубинах. Они известны в Юж­ной Африке (стратотип), Северной Америке, Австралии, Индии, на Балтийском и Украинском щи­тах. С ними связаны месторождения хрома, никеля, асбеста.

Кроме коматиитов в состав комплекса входят обломочные породы (граувакки, конгломераты, сланцы). Эти породы метаморфизованы в условиях зеленосланцевой фации. В прослоях кремнис­тых пород встречены первые, очень редкие микроскопические остатки прокариот. Мощность комплекса первые километры (в стратотипе).

2. Киватинский комплекс. Стратотип - серия Киватин Канады; подсерия Телук Южной Аф­
рики и другие подразделения на всех континентах. Внизу преобладают основные вулканиты (толе-
итовые базальты, диабазы, спилиты). Встречаются кремнисто-карбонатные породы крайне мелко­
водного генезиса. Вверху - кислые и основные вулканиты и их туфы; подчиненно туффиты, обло­
мочные и кремнистые породы, джеспилиты. Мощность до 9-10 км. Формирование комплекса за­
вершилось довольно слабой свазилендской складчатостью, которая сопровождалась небольшими
интрузиями гранитов и гранодиоритов.

3. Тимискамингскип комплекс. Стратотип - серия Фиг-Три Южной Африки или серия Тимис-
каминг Канады. На киватинском комплексе залегает со стратиграфическим перерывом или сла­
бым угловым несогласием. Состав - терригенные породы (главным образом граувакки) с подчи­
ненными вулканитами и туфами, кремнистые породы, конгломераты, джеспилиты. Наблюдается
угасание вулканической активности, усиление колебательных движений. Осадконакопление про-"
исходило в мелководных бассейнах. Для осадочных пород часто характерна ритмичность.

4. Комплекс Модис. Стратотип - подсерия Модис в Южной Африке. Состав - главным обра­
зом осадочные породы, сформированные в дельтовых условиях и прибрежной зоне: конгломера­
ты, граувакки, кварциты, джеспилиты. Комплекс распространен не повсеместно.

Верхняя граница комплекса определяется проявлением беломорской (кеноранской) складча­тости I порядка (2.600 млн. лет). Значительны в составе комплекса интрузии гранитоидов. На зак­лючительном этапе внедрялись тела основных и ультраосновных пород, например, Великая Дай­ка Зимбабве.

В целом четыре комплекса слагают единый ряд - полный тектонический цикл:

1) коматиитовый - заложение подвижных зон, раздробление фундамента;

2) начало киватинского комплекса - возникновение тектонических поднятий; далее - вулка­
низм толеит-риолитового типа. Геосинклинальные погружения;

3) тимискамингский комплекс - общая инверсия тектонического режима - свазилендский ди-
астрофизм;

4) комплекс Модис - молассоподобные образования.

В позднем архее произошло утолщение коры и уменьшение суммарного количества радиогенно­го тепла, поэтому геотермический градиент снизился по сравнению с ранним археем. Глубинный маг­матизм был несколько слабее, чем в раннем архее, но по масштабам оставался значительным.

Образовывались крупные посторогенные интрузии основных и ультраосновных пород. На­пример, Великая Дайка Зимбабве (длина около 500 км, ширина ~ 6 км), пластовая расслоенная ин­трузия Стиллуотер (США) и др. Формирование крупных дайкоподобных тел указывает на то, что в результате кеноранской (беломорской) складчатости земная кора стала настолько жесткой, что в щей могли возникать глубокие гигантские трещины - разломы, достигавшие верхней мантии.

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: