Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Эволюция и эндогенные режимы метаморфизма раннего протерозоя

ВАК РФ 04.00.08, Петрография, вулканология

Автореферат диссертации по теме "Эволюция и эндогенные режимы метаморфизма раннего протерозоя"

РГБ ОД

1 7 ЛПР Я35

На правах рукописи

УДК 552.16+551.71(470.1) Петров. Валентин Петрович

ЭВОЛЮЦИЯ И ЭНДОГЕННЫЕ.РЕЖИМЫ МЕТАМОРФИЗМА РАННЕГО ПРОТЕРОЗОЯ

(на примере Балтийского щита)

Специальность: 04.00.08-Петрография, вулканология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 1995

Работа выполнена в Геологическом институте Кольского научного центра Российской Академии наук

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Московченко Н.И. (ИГГД РАН) доктор геолого-мннералогических наук профессор Перчук Л.Л. (МГУ) доктор геолого-минералогических наук Шульдинер В.И. (ВСЕГЕИ)

Ведущая организация - Институт геологии Карельского научного центра РАН

Защита состоится " / ? " ¿-¿¿¿^ 1993 г. в /V час. на заседании диссертационного совета Д.003.72.01 при Институте геологии и геохронологии докембрия РАН (199034, Санкт-Петербург, наб.Макарова,2)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГГД РАН.

Автореферат разослан " ¿^/^¿¿{^ 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат геолого:минералогических наук \ Т.П.Щеглова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Проблема формирования континентальной земной коры раннего докембрия является одной из ведущих в современной геологии как в теоретическом, так и в практическом отношениях.

Среди эндогенных корообразующих процессов важная роль принадлежит региональному метаморфизму, который представляет собой гетерогенный комплекс процессов структурно-вещественных преобразований горных пород, характеризующихся сложными взаимосвязями и закономерностями развили. Изучение регионального метаморфизма является источником объективной научной информации для реконструкции физико-химических условий эндогенного петрогенезиса, геотермического и геодинамическош состояния земной коры на разных стадиях ее развития, имеет важное значение в создании научной основы для металлогенического прогноза, разработки технологии поисковых, разведочных, а в ряде случаев и эксплуатационных работ.

Целью работы, являлось изучение закономерностей развития метаморфических процессов раннего протерозоя, их геологической природы, термодинамических режимов и роли в формировании структуры и вещественного состава коры. Ограничение рассмотрения данной проблемы рамками раннего протерозоя объясняется, во-первых, стремлением по-возможности исключить влияние фактора необратимости эндогенного развита^ Земли, и, во-вторых, широко осознанным в настоящее время представлением о специфичности этого периода в геологической истории нашей планеты.

Исследования осуществлялись на примере Балтийского щита (БЩ), который уже в теченне длительного времени является по-сушеству интернациональным полигоном для изучения не только региональных, но и общих теоретических проблем геологии раннего докембрия, в том числе метаморфизма и метаморфогенного рудообразования. Метаморфические комплексы раннего протерозоя' БЩ являются достаточно типичными для щитов и фундамента древних платформ, поэтому их изучение имеет значение, выходящее за сугубо региональные рамки.

Достижение поставленной цели работы включало последовательное решение следующих основных задач:

1. Изучение геологии и петрологии метаморфических комплексов раннего протерозоя в наиболее представительных структурных зонах щита.

2. Выявление этапностн и последовательности развития метаморфических процессов, их места в геологической истории раннего протерозоя, пространственно-временная корреляция метаморфических событий.

3. Реконструкция термодинамических условий формирования метаморфических комплексов и термодинамических режимов метаморфизма.

4. Изучение пространственно-временных и парагенетических взаимосвязей метаморфизма с тектогенезом и магматизмом, анализ геологической природы метаморфических процессов.

5. Анализ геотектонических и геодинамических факторов формирования региональной структурно-метаморфической зональности Балтийского щита.

6. Изучение возможностей и путей использования результатов гесшого-петрологических исследований метаморфических комплексов для решения прикладных задач геологии.

Фактический материал. Работа основывается как на авторских материалах, так и на обобщении и анализе опубликованных и фондовых данных. Автором проводилось лично изучение геологии, петрологии и геохимии раннепротерозойских метаморфических образований юго-восточной (Северное Приладожье, 1961-1967 гг.) и северо-восточной (Кольский полуостров, Северная Карелия, 1971-1992 гг.) частей Балтийского щита. Дополнительно были проведены рекогносцировочные полевые работы и собран петрологический материал по метаморфическим комплексам районов Киттеля-Рованиеми, Пюхясалми в Финляндии и зоны Бергслаген в Южной Швеции. В ходе исследований был накоплен и проанализирован большой петрологический и минералого-геохимический материал. Значительная часть авторских материалов, результатов химических и электронно-зондовых анализов пород и минералов уже опубликована, в связи с чем в настоящей работе первичные данные приводятся в ограниченном объеме, а в основном используется переработанная информация.

Методика исследований. Основным методологическим принципом исследований является ретроспективный, историко-геодогическии подход к изучению развития метаморфических комплексов и слагаемых ими структурных зон земной коры на основе комплексного учета геологической, петрологической, минералого-геохимической и изотопно-геохронометрической информации. Теоретической базой исследований служили концепции метаморфических циклов и поясов, метаморфических фаций и фациальных серий, парагенетический анализ минеральных и деформационных ассоциаций, методы минералого-геохимической геотермобарометрии. В ходе исследований были критически рассмотрены и дополнительно, развиты некоторые методические подходы к изучению периодизации метаморфической истории супракрустальных комплексов, реконструкции Р-Т трендов метаморфических пород с использованием результатов электронно-зондового анализа минеральных ассоциаций с химически зональными фазами, изучению термодинамического режима метаморфизма в подвижных зонах земной коры. Некоторые вопросы, к примеру, геолого-генетическая типизация метаморфических процессов, оценка глубинности метаморфизма и палеогеотермических фадиентов, предлагаются как возможные решения, непротиворечащие имеющимся фактическим данным, но нуждающиеся в дальнейшей разработке.

Содержание работы. Работа состоит из текстовой часта (Введение, 6 глав, Заключение) на 339 стр., 90 рис. и 31 табл. Библиография включает 519 работ. В первой главе обсуждается концепция метаморфических циклов и метаморфических поясов и дается общая характеристика структурно-метаморфической зональности БЩ, рассматриваются основные этапы ее формирования на уровне геотектонических и эндогенных мегаииклов с акцентом на выявление корообразующей роли метаморфизма раннего протерозоя. Следующая плава посвяшена вопросам периодизации метаморфической истории супракрустальных комплексов раннего протерозоя. Основное внимание в этой главе уделено комплексному анализу проблемы досвекофеннского метаморфизма. Третья глава содержит характеристику эндогенных режимов метаморфизма свекофеннскош эндогенного цикла, последовательности и корреляции метаморфических событий в пределах щита. Четвертая плава посвяшена характеристике термодинамических условий и режимов метаморфизма. В пятой главе обсуждается геологическая природа метаморфических процессов и геодинамические факторы образования региональной структурно-метаморфической зональности. Шестая глава посвящена вопросам использования результатов изучения метаморфизма раннего протерозоя для решения вопросов стратиграфического расчленения и корреляции раняедокембрийских комплексов, палеотектонических реконструкций, освоения полезных ископаемых.

1. Асимметричная, блоково-зональная метаморфическая структура земной коры Балтийского щита обусловлена. перманентно-дискретной, пространственно-неоднородной активностью четырех эндогенных мегациклов докембрия. Каждый мегаиикл завершался становлением зональной метаморфической структуры. С раннепротерозойским эндогенным мегашшгом связано изменение общего направления развития метаморфической структуры щита с северо-восточного, свойственного архейскому времени, на юго-западное, завершение формирования полициклической Лапландско-Кольско-Карельской и образование моноциклической Свекофеннской структурно-метаморфической провинций.

2. Ранний протерозой включает три основных этапа в ранге эндогенных циклов. Сумийский (2.65-2.40 млрдл.назад) и карельский (2.4-2.1 ■млрдл. назад ) циклы являются сокращенными и характеризуются принципиально различным характером развития метаморфизма в супра- и инфраструктуре полициклических поясов. Супракрустальные породы раннего протерозоя испытывали начальный низкотемпературный метаморфизм, архейские комплексы подвергались пространственно-дискретному, фациально-неоднородному наложенному метаморфизму. Свекофеннский этап (2.1-1.65 млрд .лет назад) является полно развитым метаморфическим циклом с формированием структурно-метаморфической зональности супракомплексов раннего протерозоя.

3. В свекофеннском цикле выделяется пять основных стадий эндогенной активности. Каждая из стадий характеризуется пространственно неоднородными эндогенными режимами и асинхронным развитием метаморфических процессов.

4. Термодинамические условия метаморфизма в значительной мере обусловливаются характером сопряженных тектонических деформаций и интрузивного магматизма. Низкограднентный метаморфизм развивается в зонах тектонического сжатая; высокоградиентный метаморфизм - в зонах граннтоиднош магматизма. Развитие свекофеннских метаморфических поясов Лапландс ко-Колье ко-Карельской провинции характеризовалось снижением термодинамических градиентов метаморфизма от ранних к кульминационным стадиям с формированием комплексов кнанит-силлиманитового фациального типа. В Свекофеннской провинции эволюция метаморфизма отличалась возрастанием термодинамических градиентов от ранних к поздним стадиям и формированием комплексов андалузит-сштлиманитового типа.

5. Природа метаморфизма и особенности региональной метаморфической структуры раннего протерозоя определяются геотектоническими условиями заложения и развития подвижных зон земной коры и геодинамическим характером ее взаимодействия с верхней мантией. Метаморфические пояса кианит-силлиманитового типа связаны с существенно тектоническим преобразованием зрелой континентальной коры. Метаморфические пояса андалузит-силлиманитового типа развиваются в связи с новообразованием сиалической коры или ее плутоническим преобразованием и наращиванием.

метаморфическим комплексам БЩ, настоящая работа является по-существу первым обобщением оригинальных и литературных геологических и петрологических материалов, акцентированным на выявление закономерностей развития, изучение природы, корообразующей и металлогенической роли процессов метаморфизма раннего протерозоя. В ходе исследований был получен ряд новых научных данных и результатов, отличающихся определенной новизной от ранее имевшихся или отсутствующих в литературе.

1. Разработана оригинальная схема структурно-метаморфического районирования БЩ и выявлены основные особенности формирования его метаморфической структуры на уровне мегациклов и циклов геотектонического развитая.

2. Впервые изучены термодинамические условия метаморфизма раннепрбтеро-зойского супракрустального комплекса северо-восточной части БЩ и на основе единого методического подхода сопоставлены термодинамические режимы метаморфизма свекофеннского цикла в масштабе щита.

3. На основе комплексного анализа геологической, петрологической и геохимической информации впервые детально рассмотрен вопрос о периодизации метаморфической истории раннего протерозоя и показано, что досвекофеннские этапы - сумийскнй и карельский - практически не выражены в метаморфизме соответствующих супракомплексов. Сумийскнй (селецкий) метаморфизм значимо

Несмотря на огромное число исследований, посвященных

[фоявлен только в архейских комплексах фундамента подвижных зон раннего протерозоя.

4. Разработана геолого-генетическая типизация метаморфических процессов, учитывающая природу их главных факторов - температуры и давления; показано, что структура метаморфических поясов и их отдельных районов является интегральным результатом проявления генетически разнородных процессов.

5. Дана оригинальная трактовка геотектонической и геодинамической природы метаморфических поясов раннего протерозоя, как следствие пространственно-временных неоднородностей в развитии в соотношениях процессов магматического образования и тектонического преобразования сиалической части континентальной коры.

6. На конкретных петрологических материалах показана связь проявлений метаморфизма аномально повышенных давлений с зонами сдвиго-надвиговых деформаций.

Практическое значение. Полученные новые данные по геологии и петрологии метаморфических комплексов и особенностям развития метаморфических процессов раннего протерозоя раскрывают дополнительные возможности для расчленения и межрегиональной корреляции докембрийских комплексов, палеотектонических реконструкций и изучения глубинною строения земной коры БЩ. Разработанная схема структурно-метаморфической зональности БЩ, а также схемы строения и тектоно-метаморфическопо развития отдельных структурных зон представляют интерес для металлогенпческого анализа и выбора направлений поисково-разведочных работ на метаморфогенные полезные ископаемые. Выявленные на примере первично магматических сульфидных медно-никелевых и первично осадочных кианитовых руд особенности влияния на их минеральный состав и технологические свойства гетерогенных метаморфических процессов демонстрируют необходимость более глубокого учета метаморфических факторов при промышленном освоении подобных месторождений.

Реализация результатов исследований осуществлялась на всех их этапах путем опубликования и передачи заинтересованным организациям в виде материалов в производственные отчеты. Они были использованы также в Метаморфической карте Европы (М 1:2500000, ред.Х.Цварт, В.С.Соболев, 1973), в Карте-схеме метаморфических фаций Кольского полуострова (М 1:1000000, 3977), при составлении Карты метаморфических поясов СССР (М 1:5000000, ред. К.О.Кратц, В.А.Глебовицкий, 1974), Карты метаморфизма восточной части Балтийского щита (М 1:1000000), состааленной по программе совместных работ с КТЭ СЗТГУ (1978), Карты метаморфических фаций (М 1:1500000), изданной в комплекте карт к книге "Металлогения восточной части Бачтийского щита" (1980), Карты минеральных фаций метаморфических пород восточной части Балтийского щита (М 1:1500000, 1990), Тектонической карты северо-восточной части Балтийского щита (М 1:500000, в печати). Результаты исследований представлены в научных отчетах по заданиям ГКНТ

СССР и Президиума РАН. Рекомендации по поисковым работам на медно-никелевые руды, графит, золото, подготовленные под научным руководством автора, реализованы в работах производственных геологических организаций Мурманской области.

Публикации и апробация работы. Непосредственно по теме работы опубликовано более 90 научных работ, в том числе 7 коллективных обобщающих книг. Основные результаты исследований представлялись и докладывались на различных совещаниях, в частности на Всесоюзных симпозиумах по метаморфизму (Новосибирск, 1971; Ленинград, 1974; Свердловск, 1977; Апатиты, 1979, Винница, 1982; Петрозаводск, 1987), Всесоюзных и региональных петрографических совещаниях (Алма-Ата, 1976; Ленинград, 1981; Новосибирск, 1986; Петрозаводск, 1987), Всесоюзной конференции "Метасоматоз и рудообразование" (Ленинград, 1987), Всесоюзном совещании по геологии медно-никелевых месторождений (Апатиты, 1987), Международном симпозиуме "Метаморфизм и гранитизация" (Ленинград, 1988), совещании "Метаморфизм и тектоника" (Москва, 1994), международных симпозиумах по проекту 275 ЮНЕСКО "Глубинная геология Балтийского щита" (Лунд, 1992; Турку, 1993; Ноттингем, 1994).

***

Исследования были начаты в Институте земной коры Ленгосуниверситета, но в основном работа выполнена в Геологическом институте Кольского научного центра РАН. Автор выражает глубокую признательность своим соратникам по работе О.А.Беляеву, В.Г.Загородному, З.М.Волошиной, А.И.Ивлиеву, А.Н.Глазункову, предоставившим некоторые свои материалы и в течение многих лет активно способствовавшим выполнению исследований. Автор благодарен также всем сотрудникам, участвовавшим в полевых и камеральных работах, выполнении химико-аналитических исследований. Особая благодарность в этом плане С.А.Реженовой и Я.А.ПахомовскоМу за злектронно-зондовое изучение метаморфических минералов. Весьма полезными были обсуждения проблем геологии и петрологии с коллегами по институту И.В.Бельковым, И.Д.Батиевой, А.Н.Виноградовым, Г.И.Горбуновым. П.М.Горяиновым, Ф.П.Митрофановым, А.А.Предовским, Ю.Д.Пушкаревым. В.З.Негруцей, Н.В.Шаровым, В.Н.Глазневым, М.Н.Бощановой, В.Р.Ветриным. В разное время автор имел возможность консультироваться и обсуждать отдельные вопросы с В.А.Глебовицким, НЛДобрецовым, А.А.Маракушевым, ЛЛ.Перчуком, В.В.Ревердатто, К.Б.Кепежинскасом, Г.А.Кейльманом, А.Б.Бакировым, Г.ГДук. КА.Шуркиным, Ю.В.Нагайцевым, А.С.Воиновым, С.В.Богаановой, О.И.Володичевым. финскими геологами К.Корсманом, П.Холтгя, П.Растасом. Всем названным и многим другим ученым автор искренне благодарен. Автор глубоко чтит память своих первых научных наставников Н.Г.Судовикова и ЛЛ.Харитонова.

Раскрытие и обоснование основных защищаемых положений

1. О роли раннего протерозоя в развитии метаморфической структуры Балтийского щита.

Историко-геологнческий анализ эволюции метаморфизма и его роли в формировании земной коры основывается на использовании идей о цикличности регионального метаморфизма (Сатгон, 1967; Маракушев, 1965; Глебовицкий, 1973; Миясиро, 1976). Нами метаморфический цикл рассматривается как эволюционная совокупность или непрерывно- прерывистый ряд метаморфических событий в определенных структурах земной коры в период их развития от начальных этапов заложения или эндогенной активизации до консолидации. Опыт проведенных исследований показывает, что одно и то же проявление метаморфизма или их некоторой совокупности могут иметь различный ранг в зависимости от времени заложения, стадии развития подвижных зон и масштабов последних. Для отдельных зон некоторая совокупность проявлений метаморфизма, приводящих к последовательному преобразованию первично осадочных или магматических пород в метаморфические породы, может рассматриваться как полный метаморфический цикл, тогда как в масштабах более крупных структур земной коры эта же совокупность процессов может быть лишь отдельным звеном в более длительной и более сложной цепи метаморфических событий, которые уже в этой структуре составляют единый метаморфический цикл.

Основными критериями выделения региональных метаморфических структур земной коры ( провинций, поясов,, зон ) являются формирование их в рамках определенных - метаморфических циклов, петрологические особенности и термодинамический режим метаморфизма. Картирование метаморфических структур, изучение их внутреннего строения базируется на выделении ассоциаций метаморфических пород-комплексов, обладающих общностью истории формирования и характеризующих конкретный метаморфический цикл или циклы.

В итоге многолетних исследований, у истоков которых были выдающиеся геологи И.Седерхольм, А.А.ПолкановД.Вяйринен, П.Эскола, . Н.Г.Судовнков, К.О.Кратц,ЛЛ.Харитонов, К.А.Шуркпн и многие другие российские и зарубежные исследователи, получили обоснование представления о циклическом развитии и асимметрично-зональном строении докембрийской континентальной коры Балтийского щита. В современных концепциях геотектонического развития шита в раннем докембрии выделяются четыре крупных периода в ранге эндогенных /тектоно-машатических/ мегациклов, соответствующих раннему и позднему архею, раннему и позднему протерозою. Эти периоды рассматриваются нами в ранге метаморфических мегациклов, так как с каждым из них связано формирование главных структурно-метаморфических комплексов пород. На современном эрозионном срезе щита размещение и пространственные соотношения метаморфических фаций и комплексов разного возраста в значительной мере являются результатом тектонической интеграции

(рис.1). По .признаку возраста метаморфических комплексов в пределах БШ различаются три главные структурно-метаморфические провинции: Дальсландская, сложенная позднепротерозойскими метаморфическими комплексами, Свекофеннская провинция, в строении которой в основном участвуют метаморфические комплексы раннего протерозоя, и Лапландско-Кольско-Карельская провинция метаморфических комплексов архея и раннего протерозоя (рис.2).

С учетом особенностей регионального метаморфизма раннепротерозойских и архейских комплексов в пределах Лапландско-Кольско-Карелъской провинции выделяются Кольский, Лапландско-Кандалакшский, Северо-Карельский и Центрально-Карельский полициклические метаморфические пояса как структуры второго порядка.

В строении Кольского пояса различаются три структурных яруса. Нижний ярус представлен саамским комплексом гранодиорит-тоналит-плагаогранитных гнейсов и мигматитов, которые рассматриваются как специфический тип первично коровых гранитоидов (Батиева, Бельков, 1974). Саамский комплекс является падиметамор-фическим с широким проявлением процессов мигматизации, гранитизации н регрессивно-диафторических преобразований позднеархейско-раннепротерозойскогс возраста. В пределах Мурманского массива саамский комплекс представлеи образованиями амфиболитовой фации с реликтами гранулитов. В Сюдварангер-ЦентральнО-Кольской, Инари-Нотоозерской и Терской зонах метаморфизм саамскогс комплекса амфиболитовой и фанулитовой фаций по петрогенетическим особенности" и возрасту коррелируется с метаморфизмом осадочно-вулканогенных толщ верхяегс архея. Второй структурный ярус Кольского пояса сложен супракрустальными' и интрузивными формациями позднего архея, кульминационный метаморфизм которьп соотносится с ребольской фазой складчатости. К этому комплексу относятся кольсказ й коррелирующиеся с ней супрасерии Кольского полуострова, а также фуппы Гарсье. Бьерневан в Северной Норвегии. Степень метаморфизма верхнеархейскогс супракомплекса варьирует от андалузит-ставролитовой субфащ1и (зона Колмозеро-Воронья, Терский блок) до фанулитовой фации (Центрально-Кольская зона). Верхнш структурно-метаморфический ярус сложен осадочно-вулканогенными толщами раннегс протерозоя, метаморфизованными от пренит-пумпёллиитовой до амфиболитовоЕ фации. К раннепротерозойскому метаморфическом)' комплексу относятся также протооропенные и протоплатформенные формации позднего архея (кейвекая V понойско-лебяжинская серии Кейвского блока и их аналоги в других районах).

Лапландско-Кандалакшский пояс представляет собой линейную, контраст зональную область распространения пород амфиболитовой и фанулитовой фаши раннего протерозоя, разделяющую Кольский и Северо- Карельский пояса с относи тельно низкотемпературными метаморфическими фациями этого возраста. 01 включает традиционно выделяемые в тектонической структуре северо-восточной част! БЩ Лапландский фанулитовый пояс, Танаелв, Туадаш-Сальнотундровскую Кандалакшско-Колвицкую, Корватундровскую структурные зоны. В строении пояс; участвуют комплексы гнейсофанитов, мигматитов и гнейсов, аналогичных архейсю»

си- а

И, с?)..

Рие.1. Схема метаморфических фаций Бал гийского щита. 1-2- полимета-морфнческий тоналит-гранито-

П1СЙСОВМЙ комплекс; 1 - амфн-бодиговой фации, 2 - то же с реликтами граиупн-товой фации; 3-15

- фации метаморфизма супраком-плексов; 3-7 шшалузит-силлим-ашгговый тип метаморфизма; 3-[ранушгговая, 4-высокотемпературная амфиболи-товая, 5 - низкотемпературная амфиболитовая, 6

- эпидот-амфибо-литовая, 7 - зеле нослаицевая; 8-1.

- киашгг-силлима нитовый тип мс таморфизма: 8 гранушловая, 9 высокотемпературная амфиболи

ювая, 10 - нераечлененная амфиболитовая, 11 - низкотемпературная амфмболитоная, 12 - апидот-амфиболитовая, 13 - зеленосланцевая, 14 нерасчлснснные зеленосланцевая, эпндот-амфиболитовая и амфиболитовая фашш неопределенного тина; 15 - пренит-пумпеллиитовая, пумпеллиит ахишо'штоиаа; 16 - неметаморфизовашше отложения докембрия; 17 - платформенной чехол палеозоя. 18-23 - ннтрушвные породы: 18 - габброиды, 19 - щеточные фашпы, 20 - свскофснпские 1ршшшиды, 21 - гранты рапакипи, 22 - грлшг-порфиры Трансеканшшавского пояса, 23 - нефелиновые сисншы палеозой; 24 - [атонические границы; 25 - метаморфические |раннпы, 26 - районы; 27 - сдвши-надьшшие зоны; 28 - каледонский надвиг.

Рис.2. Схема структурио-метаморфического районирования Балтийского щита.

Составлена с использованием схемы тектонического районироваши по В.Г.Загородному (Эволюция земной коры./., 1987).

1 - нефелиновые сиениты (палеозой); 2 - каледонские метаморфические комплексы киаиит-сшишманитового типа: а -автохронные, б - нолиметаморфические; 3 - зоны каледонской тсктоно-магматичсской активизации Балтийского щита; 4 -неметаморфизованные отложения: рифея (а), нижнего палеозоя (б); 5 - позднепротерозойские гранитоиды; б - позднепротерозойские (1200-900 мчнл.) метаморфические комплексы киаиит-силлиманитового типа; 7 - граниты раиакиви (1640-1500 млнл.); 8 -гранит-порфиры зоны Смоланд-Верланд (1800-1650 млнл.); 9 -раннепротсрозойские (свскофсннские) гралнтоцды (1900-1800 млнл.); 10 - раннеиротерозойские метаморфические комплексы кианит-силлиманитового типа; И - раннепротерозойские метаморфические комплексы андалузит-силлиманитового типа; 12 -области развития метаморфических комплексов андалузит-силлиманитового типа с мстаморфизованными платформенными рбразованиями протерозоя; 13 - нолиметаморфические андалузит-еиллиманитовые архейские комплексы с проявлениями наложенного раинепротерозойского метаморфизма кианит-силлиманитового типа; 14 - нолиметаморфические комплексы с проявлениями раниепротерозойского метаморфизма кианит-сшшиманитового тина; 15 - нолиметаморфические архейские комплексы с наложенным раннепротерозойским метаморфизмом андалузит-силлиманитового типа; 16 - амфибалипмрапулитовий комплекс раннего протерозоя по архей-протерозойскому (?) протолиту; 17 - тектонические разломы, сдвига; 18 - границы структурно-метаморфических провинций; ЛКК - Лашшщско-Кольско-Карельская, СФ - Свекофсннская, Д - Дальслапдская, К - Каледонская провинция, П - Русская платформа; 19 - фаницы метаморфических поясов: 1 - Кольский, 2 - Лаплапдско-Капдалакшскнй, 3 - Сахро-Карсльскин, 4 - Центрально-Карельский, 5 - Южпо-Карельский, б - Северо-Свекофеннский, 7 - Центрально-Свскофсннский, 8 - Южно-Свско(|*;пнский.

ГГЦ саа и [Е35! ЕЗ7 Н1 ЕЗ3 Ш9 И11 № ШЗо Е1и шЦб Ю« Ш" И® Г7П а

комплексам Кольского метаморфического пояса, метавулканогенные и меташпрузив-ные породы основного и среднего состава, включая крупные интрузивы метагаббро-анортозитов, возраст которых оценивается в .2.45 млрдл. (Митрофанов и др, 1993). Лапландско-Кандалакшский пояс обладает асимметричной структурно-метаморфической зональностью, включающей (с севера на юг) зоны гранаг-кордиеритовых гранулитов и мигматитов, бластомилонитовых гранат-силлиманитовых гранулитов, альмандин-амфиболитовую и дисген-сгавролитовую зоны амфиболитовой фации. Структурно-метаморфическая зональность пояса дискордантна к размещению структурно-вещественных комплексов пород. В трактовке возраста метаморфической зональности Лапландско-Кандалакшского пояса имеются различные представления, которые сводятся к двум основным концепциям. Согласно первой из них, структура пояса является результатом тектонического совмещения метаморфических комплексов архея и раннего протерозоя (Прияткина, Шарков, 1979; Беляев, 1976; Богданова, Ефимов, 1976, 1988). Альтернативная концепция предполагает, что зональность пояса, как и слагающие его породы, имеет раннепротерозойский возраст (Тугаринов, Бибикова, 1980; Merilainen, 1976; Hormann et al., 1980; Barbey et al., 1980; Berthelsen, Marker, 1986). Геохронологические данные лучше обосновывают вторую точку зрения, тоща как геологические и петрологические материалы в большей мере согласуются с представлениями о полициклической природе данного пояса.

Северо-Карелъаалй пояс в своем строении обнаруживает черты сходства с Кольским метаморфическим поясом. В его строении участвуют архейские полиметаморфические и раннепротерозойские комплексы пород.В тектонической структуре пояса выделяются Беломорский район и сложная система грабен-синклинальных структур, сложенных осадочно-вулканогенными -толщами раннего протерозоя, протягивающихся из Северной Норвепш (зоны Карасыюк, Каутокейно) в Финскую1 Лаплапдию (зона Китгеля-Куусамо) и далее на юго-восток в Россию (Куолаярви-Панаярвииская, Кукасозерская зоны, Ветреный пояс). Спецификой архейских комплексов Беломорского района является то, что их ранний метаморфизм /ранний архей?/ относится к андалузит-силлиманитовому типу, а метаморфизм архей-раннепротерозойского рубежа - к высокобарическому дистеновому типу, представленному кианит-ортоклазовой и кианит-микроклиновой фациями /Володичев, 1990/. Раннепротерозойские осадочно-вулканогенные толщи супраструюуры пояса метаморфизованы от начальных ступеней зеленосланцевой фации до амфиболитовой фащш дистен-амлиманитового типа. В зонах влияния раннепротерозойских гранитоидов как протерозойские, так и архейские комплексы пород испытали повторный метаморфизм ставролит-авдалузитовой, силлиманит-мусковитовой и силлиманит-калишпатовой субфаций.

Центрально-Карельский пояс существенно отличается от Кольского и СевероКарельского поясов по особенностям структуры и метаморфизма слагающих комплексов пород. Верхнеархейский, лопийский, комплекс здесь слагает различных масштабов и конфигурации структуры типа зеленокаменных поясов среди гранито-гнейсов и гранитов. Они часто обладают автономной метаморфической зональностью

от зеленосланцевой до амфиболитовой фации. Отмечается также наличие региональной зональности метаморфизма лопийского супракомплекса с увеличением степени метаморфизма в западном и северо-западном направлениях (Лазарев, 1971; Рыбаков и др., 1988). В районе оз. Тулос и г. Куопио развиты гранулиты, возраст которых рассматривается как позднеархейский (Чекулаев,Байкова, 1984; Кожевников, 1982; Korsman, 1984). Раннепротерозойский супракомплекс слагает мульдообразные структуры, в которых степень метаморфизма не превышает зеленосланцевой фации. Эшщот-амфиболитовая и амфиболитовая фации отмечаются в тектонических зонах северо-западного и субмеридионального простирания и в связи с гранитоидами.

Свекофеннская провинция рассматривается как единый метаморфический пояс /Глебовицкий, 1973/, в пределах которого раннепротерозойские супракомплексы метаморфизованы от зеленосланцевой до гранулитовой фации. Вместе с тем в пределах Свекофеннской провинции имеются отдельные районы, существенно различающиеся особенностями геологического и тектоно-метаморфического развития, что позволяет рассматривать их в качестве самостоятельных структурно-метаморфических зон или поясов. С учетом существующих схем тектонического районирования, а также петрологических исследований финских и шведских геологов в качестве основных единиц Свекофеннской провинции нами выделяются: 1) внешний Южно-Карельский метаморфический пояс, включающий юго-западную краевую часть Карельского массива и зону Раахе-Ладога; 2) Северо-Свекофеннский пояс, соответствующий северному вулканическому поясу свекофеннид /Gaal, Gorbatschev, 1988/; 3) Центрально-Свекофеннский район; 4) Южно-Свекофеннский пояс. Внешний, ЮжноКарельский пояс, подобно метаморфическим поясам Лаплацдско-Кольско-Карельской провинции, имеет ярусное строение с участием архейских и раннепротерозойских комплексов. Во внутренних районах Свекофеннской провинции архейские образования отсутствуют или не устанавливаются.

Дальсландскал провинция, охватывающая юго-западные районы щита, сложена гетерогенными метаморфическими комплексами. Наиболее молодые осадочные толщи рифея формации Дал метаморфизованы в пренит-пумпеллиитовой и зеленосланцевой фациях, но местами степень их метаморфизма достигает амфиболитовой фации /Lundquist, 1978/. В юго-западной Швеции и Норвегии развиты гнейсы и мигматиты амфиболитовой и гранулитовой фаций с возрастом 950-1260 млнл., комплекс "преготских гнейсов" зоны сочленения Свекофеннской и Дачьсландской провинций имеет возраст 1690±155 млнл. /Welin, Gorbatschev, 1976; Growth, Lindh, 1987/. ,B восточной части Далъсландской провинции, к западу от грабена Осло, развиты метаморфические комплексы киакит-силлиманитового типа; в западной ее части гнейсы и мигматиты относятся к метаморфитам андалузит-силлиманитового типа /Metamorphic map.., 1973/.

Эволюция структурно-метаморфической зональности Балтийского щита представлена в схематизированном виде на рис.3. Вопрос о раннеархейском метаморфизме остается открытым. Предполагавшийся многими исследователями

AR, - ARt (?) ÁRj

Е31б EZEb EZHio ЕЗн ЕЗгс E3ib IZI»

Рис.З. Палеосхемы развития метаморфической структуры Балтийского щита.

1 - тоиалиг-гранито-гнейсовые комплексы амфиСюлитогой фации; 2 - то ice с реликтами гранулигов; 3 - метаморфические, комплексы ш шалузит-силлима! пггопога типа; 4 - метаморфические комплексы кианот-сидлимаиигового типа; 5 - зональные амфибатиго-гранулиговые комплексы высоких давлений; 6 - метаморфические комплексы андапуотгового и неопределенного типов; 7 -неметаморфизованные и слабо метаморфизованиые акгохронные супракомплексы; 8 - грашпоиды; 9 -гранит-порфиры Трансскаидииавскопэ пояса; 10 - грашпы рапакиви; 11 - граница распространения архейских граниготоналитовых комплексов; 12 - границы структурно-метаморфических провинций; 13 -границы метаморфических поясов; 14 - каледонский надвиг.

Метаморфические пояса: К - Кольский, Б - Беломорский, CK - Свеко-Карельский архейский и Ссвсро-Карельский раннелрогерозойский, ЦК - Цапрально-Карсльский, ЛК - Лагшаидеко-Кшшалакшский.

Метаморфические провинции: ЛКК - Лалландско-Кольско-Карельская, СФ - Свекофеннская, Д-Дальсландская.

"пангранулитовый метаморфизм" раннего архея не имеет петрологического и радиогеохронологического обоснования. Аналогичным образом современные изотопно-геохимические исследования не подтверждают представления о раннеархейском возрасте древнейших гнейсо-тоналитов в пределах всей Лапландско-Кольско-Карельской провинции. Раннеархейские породы амфиболитовой фации низких давлений выявлены только в юго-восточной Карелии (Лобач-Жученко и др., 1989). Возраст гнейсо-тоналитов Западной Карелин, Финляндии и Кольского полуострова, включая гранулнты, не превышает 3.1 млрдл. (Пушкарев и др., 1978; Jahn et al., 1984). При любых оценках возраста саамского комплекса важной его чертой, которая может относиться к характеристике наиболее древнего метаморфизма, является отсутствие в наиболее ранних минеральных парагенезисах признаков метаморфизма повышенных давлений фаций.

Позднеархейский период охватывает время развития щита от этапа активизации протосиалической коры, отмеченного формированием осадочно-вулканогенных толщ и интрузивным основным-ультраосновным магматизмом, до развития складчатых систем, кратонизации коры и установления протоплатформенного режима. В завершающую верхнеархейскии мегацикл ребольскую орогению (2.8-2.7 млрдл.назад) сформировалась структурно-метаморфическая зональность, включающая Свеко-Карельскую гранит-зеленокаменную область с относительно низкотемпературным метаморфизмом лопийского супракомплекса и расположенные к северу от нее Беломорский кианит-силлиманитовый и Кольский андалузит-силлнманитовый метаморфические пояса.

Раннепротерозойский период характеризовался тектоно-магматнческой активизацией архейской континентальной коры в Лапландско-Кольско-Карельской провинции и началом образования коры в юго-западных районах щита. К концу раннего протерозоя в Лапландско-Кольско-Карельской провинции сформировались Кольский и Северо-Карельский метаморфические пояса на месте соответствующих рифтогенных блоково-складчатых систем, разделяющий их Лаплаядско-Кандалакшский коллизионный пояс. В Центрально-Карельском стабильном массиве региональный метаморфизм раннего протерозоя не проявился. Все раннепротеро-зойские метаморфические пояса Лапландско-Кольско-Карельской провинции характеризовались умеренно низкоградиентным кианит-силлиманитовым типом регионального метаморфизма. В Свекофеннской провинции в раннем протерозое развивались метаморфические пояса высокограциентного андалузит-силлиманитового типа.

С позднепротерозойским периодом связана дальнейшая миграция корообра-зующих и регионально метаморфических процессов в юго-западном направлении, что получило отражение в формировании Дальсландской метаморфической провинции. В развитии восточной части этой провинции устанавливается не менее двух этапов регионального метаморфизма с возрастом 1250-1200 и 1080-1000 млнл. (Gaal, Gorbatschev, 1987).

Таким образом, итогом • полициклического эндогенного развития Балтийского щита в раннем докембрии явилось формирование асимметричной латерально-

зональной метаморфической структуры земной коры. С раннепротерозойским мегациклом связано изменение общего тренда развития метаморфической структуры щита с северо-восточного на юго-западное, завершение формирования полициклической Лапландско-Кольско-Карельской и новообразование Свекофеннской структурно-метаморфических провинций.

2. О периодизации метаморфической истории раннего протерозоя

Проблема периодизации метаморфической истории раннего протерозоя, несмотря на большое количество посвященных ей исследований, остается дискуссионной. В раннем протерозое выделяются от одного до 6 тектоно-метаморфических циклов (Глебовицкий, 1973; Фации.., 1977; Земная кора.., 1978; Негруца, 1984).

. Анализ материалов по геологическому развитию Лапландско-Колъско-Кареяьской и Свекофеннской провинций показывает правомерность наметившейся в последние годы тенденции к выделению в их раннепротерозойской истории трех основных этапов ( Салоп, 1982; Негруца, 1984 ; Геология Карелин, 1988; Загородный, Радченко, 1984; Vorma, Sokolov, 1986- Gaal, Gorbatschev, 1987). Каждый из этих этапов обособлен крупными структурно-стратиграфическими рубежах«!, характеризуется специфическими чертами эволюции тектогенеза и магматизма, что в целом позволяет рассматривать их в качестве эндогенных циклов. Внутри этих этапов проявляется цикличность более мелких порядков, которая отражается в прерывисто-ритмичном развитии эндогенных процессов в отдельных структурных зонах и районах.

Ранний, сумийский, цикл характеризовался тектоно-магматической активизацией позднеархейской протоплатформы, заложением и развитием рифтогенных прогибов, реликтовыми фрагментами которых являются Имандра-Варзугская зона на Кольском полуострове и Северо-Карельский зеленокаменный пояс. В пределах Карельской области сумийский этап отмечен формированием сравнительно небольших рифтогенных структур, часто структурно связанных с зеленокаменными поясами архея. Региональной особенностью магматизма является его эволюция от начального толеит-базальтового и пикрит-базальтового к дапит-риолитовому вулканизму поздних стадий развития вулкано-тектонических прогибов. Сумийский цикл завершился инверсией тектонических движений, развитием дизъюнктивно-складчатых деформаций платформенного типа, внедрением в Кольском поясе щелочных гранитов (Бекасова, Пушкин, 1977; Батиева, Ветрин, 1978), а в Беломорском районе-плапюмикроклиновых граннтоидов (Свириденко, 1984). В качестве верхнего рубежа сумийского этапа рассматривается время внедрения расслоенных габбро-норнтов с возрастом 2.40-2.45 млрдл., рвущих сумийские вулканогенные толщи н, в свою очередь, перекрывающихся сариолийскими осадочно-вулканогенньп.ш образованиями (Лавров, 1979; Pihlaja, Manninen, 1988).

Следующий, карельский, этап соответствует времени накопления сарисшийских и ятулийских формаций. В северо-восточной части щита с карельским этапом связано формирование изолированных вулкано-тектонических впадин с эволюцией магматизма от базальтового к трахибазальт-риолитовому и вновь к базальтовому на поздних стадиях. В Центрально-Карельском массиве происходило формирование осадочных бассейнов с прерывистым проявлением траппового вулканизма (Светов и др., 1990). Блоковые тектонические движения, завершившие карельский этап, обусловили региональное структурно-стратиграфическое несогласие между ятулием и калевийско-ладожскимп толщами.

Третий, свекофеннский, этап включает время накопления, тектонического и метаморфического преобразования всех постятулийских супракрустальных образований раннего протерозоя. Его нижняя возрастная граница (2.1-2.15 млрдл.назад) общепринята по внедрению докапевийско-лааожского габбро-диабазового комплекса (РегШпеп, 1985; ЬеЬюпеп а а1., 1985). В северо-восточной части Балтийского щита свекофеннский этап характеризовался рифтогенным субгеосинклинальным геотектоническим режимом; Карельский массив представлял собой относительно стабильную поднятую область, а Свекофеннская провинция - сложно построенную геосинклинальную область.

Неоднородность и асинхронность развития отдельных районов Балтийского щита, наряду с их неравномерной, а главное, неадекватной в методическом отношении изученностью, обусловливают значительные расхождения в региональных схемах геотектонического и стратиграфического расчленения раннепротерозойского супра-комплекса. Это создает значительные трудности изучения проблемы периодизации его метаморфической истории.

Возможным путем нейтрализации этих трудностей, на наш взгляд, является комплексный последовательный анализ проблемы на различных ее уровнях: 1) изучение соотношений метаморфических фаций с хроностратиграфическими и геотектоническими подразделениями; 2) метаморфическая характеристика структурно-стратиграфических границ; 3) сравнительный анализ особенностей эволюции деформационных и минеральных парагенезисов в породных ассоциациях (сериях, свитах); 4) изучение особенностей минералов переменного состава, способных в известной мере сохранять геохимическую информацию об истории своего образования.

С позиции подобного комплексного анализа проблемы метаморфизм супракомплекса раннего протерозоя характеризуется следующими чертами.

- В полициклических поясах Лаплаидско-Кольско-Карельской провинции, а также в Южно-Карельском поясе Свекофеннской провинции степень метаморфизма сумийских, карельских и свекофеннских супракрустальных образований широко варьирует, не обнаруживая прямой зависимости от их возраста. Во всех детально изученных районах, обладающих латеральной метаморфической зональностью, границы метаморфических фаций занимают либо секущее, либо субпараллельное, но несовпадающее по отношению к хроностратиграфическим границам положение. В

Кольском и Северо-Карельском поясах отсутствуют раннепротерозойские образования, не подвергшиеся региональной складчатости и метаморфизму. Геологический возраст становления метаморфической зональности в Кольском поясе определяется как посгтомингский, в Северо-Карельском и Южно-Карельском поясах поствепсийский.

— В зонах непосредственного сочленения пород сумийского, карельского и свекофеннского комплексов отсутствуют различия в степени их метаморфизма. Структурные несогласия между ними не являются метаморфическими.

— Базальные конгломераты, отмечающие крупные перерывы и стратиграфические несогласия между сумийским и карельским отделами в Имандра-Варзугской и Пана-Куолаярвинской зонах, характеризуются изофациальным метаморфизмом обломочного и цементирующего материала. Кластические продукты разрушения сумийских пород не обнаруживают признаков их докарельского метаморфизма, превышавшего зеленосланцевую ступень.

— Породы сумийского, карельского и свекофеннского возраста в пределах одних и тех же структурных и метаморфических зон не обнаруживают принципиальных различий в характере и последовательности формирования деформационных и минеральных парагенезисов. Эволюция последних в целом соответствует прогрес-сивно-регрессивному тектоно-метаморфическому циклу.

— Гранаты из метаосадочных пород сумийского, карельского и свекофеннского отделов, представляющие парагенезисы зеленосланцевой, эпидот-амфиболитовой и ставролит-кианитовой фаций, обладают химической зональностью монокристаллов, типичной для моноциклического прогрессивного метаморфизма. Они отличаются от фанатов архейских пород из изофациальных по температурным условиям парагенезисов, для которых характерна сложная структурная и химическая зональность, отражающая различия термодинамического режима раннепротерозойского и архейского метаморфизма.

Отмеченные особенности супракомплексов раннего протерозоя свидетельствуют, что их метаморфизм и формирование фациальной зональности связаны со' свекофеннсклм циклом. Досвекофеннские метаморфические преобразования имели начальный низкотемпературный характер, не выше гранатовой ступени.

Наложенный раннепротерозойский метаморфизм архейских' комплексов существенно отличается от метаморфизма супракомплексов. В зонах с автохтонными соотношениями архейских и раннепротерозойских пород он изофациален свекофен-нскому метаморфизму. Вне зон развитая раннепротерозойских образований определение возраста наложенного метаморфизма затруднительно. Так, в породах кольской серии Центрально-Кольского мегаблока устанавливается до 5-6 проявлений наложенных деформационных и метаморфических преобразований со сложными взаимоотношениями силлиманитовых, кианитовых и андалузитовых парагенезисов, нередко представленных несколькими генерациями (Другова, Глебовицкий, 1972; Лобач-Жученко и др., 1974; Добржинецкая, 1978; Беляев, 1979; Дук, Шемякин, 1979;

Авакян, Марков, 1984). Изучение лайкового комплекса северного обрамления Печенгскон структуры показало, что метаморфизм постстрельнинских (постсуминских) базитовых интрузивов здесь варьирует в латеральной зональности от пренит-пумпеллиитовой до эпидот-амфиболитовой фации. Это свидетельствует о том, что наложенный амфиболитовый метаморфизм архейских гнейсов силлиманит-мусковитовой и кианит-ставролитовой субфаций в этом районе имеет сумийский или предсумийский возраст. В Беломорской зоне для архейских комплексов предыдущими исследованиями установлены два тектоно-метаморфических цикла раннего протерозоя (Земная кора..., 1978; Шуркин, 1988; Володичев, 1990). Ранний, селецкий, цикл, согласно принятой нами периодизации раннего протерозоя, соответствует сумийскому этапу. Он характеризовался дискретно проявленным метаморфизмом кианит-микроклиновой и кианит-мусковитовой субфаций. Возраст локальных проявлений высокотемпературного метаморфизма и граиитоидов 2.40-2.43 млрдлет (Лобач-Жученко и др., 1993; Bogdanova, 1994, ЬоЬасЬ-гЬисЬепко е1 а1., 1994). Свекофеннский метаморфизм развивался в условиях кианит-мусковитовой, кианит-ставролитовой и более низкотемпературных фаций, связанных с наложенными дискретными зонами складчато-дизьюнктивных деформаций. С позднесвекофеннскими гранитоидами и пегматитами сопряжены контактово-метаморфические преобразования андалузит-силлиманитового типа.

Анализ проблемы периодизации метаморфической истории раннего протерозоя приводит нас к заключению, что основные метаморфические преобразования и формирование фациальной зональности супракомплексов происходили в течение свекофеннского этапа. В сумийский и карельский этапы метаморфизм соответствующих супракрустальных образований имел низкотемпературный характер, не превышая зеленосланцевой ступени. В то же время устанавливается проявление высокотемпературных метаморфических процессов сумийского возраста в инфраструктуре полициклических поясов.

3. Эволюция и эндогенные режимы метаморфизма свекофеннского этапа.

Приведенные в работе результаты изучения эволюции метаморфических, тектонических и магматических парагенезисов в конкретных структурных зонах БЩ показывают, что каждая из них по-своему индивидуальна и характеризуется отличительными особенностями, обусловленными различиями в строении и геологическом развитии. Вместе с тем, сопоставление основных эндогенных парагенезисов и их эволюции с учетом геологических, петрологических и геохронологических данных позволяет выявить как некоторые общие тенденции, так и специфические черты развития на уровне метаморфических поясов и провинций.

В Кольском поясе Лапландско-Кольско-Карельской провинции начальные метаморфические преобразования осадочно-вулканогенных тсшщ супракомплекса представлены парагенезисами пренит-пумпеллиитовой фации, сохранившимися в

центральной части Печенгской структуры. Они развивались в тектонически стабильной обстановке и возможно предшествовали или были синхронными с формированием ранних .изоклинальных складок вертикального сжатая в осадочных породах (F1, по Г.Г.Дук, 1977). С фазой региональной северо-западной и субшнротнон складчатости супракомплекса связаны низкотемпературные преобразования зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций в Печенгской и Имандра-Варзугской зонах. В зонах интенсивных складчатых деформаций метаморфизм достигал кианит-ставролитовой субфации (Кейвский блок). Следующая, вторая, фаза региональных складчатых деформаций характеризовалась формированием наложенных систем северо-восточных и субмеридиональных складок. Этой фазе складчатости предшествовали частичная стабилизация и консолидация толщ, разломообразование и внедрение лайкового базитового комплекса. В грабен-синклинальных структурах складчатые деформации второй стадии представлены открытыми, реже сжатыми формами. В Печенгской структуре устанавливается последовательное формирование нескольких генераций поперечных складок (F3-F5, по Г.Г.Дук, 1977). Сопряженно с формированием северо-восточных складок или несколько позже происходило становление латеральной метаморфической зональности. В южных районах Печенгской и Имандра-Варзугской структурных зон, в обрамлении гранито-гнейсовых блоков и интрузий гранитоидов формировалась зонатьность с признаками, типичными для термальных куполов. В Кейвском блоке, в районах развития щелочных гранитов, метаморфизм пород лебяжинской, кейвской и песцовотундровской серий достигает условий сшшшанит-мусковитовой и сшиимаяят-калишпатовой фаций. Посткульминационные стадии развития Кольского метаморфического пояса характеризовались развитием локальных процессов в зонах сдвиго-надвигов, разломов при последовательном снижении пластичности и возрастании неоднородности среды.

В Северо-Карельском поясе эволюция тектогенеза и метаморфизма супракомплекса в своих главных чертах была сходной с таковой в Кольском поясе. Отличительной особенностью данного пояса является более широкое развитие, особенно в его западных районах, метаморфизма андалузит-ставролитовой и силлиманит-мусковн-товой фаций, связанного с внедрением позднеорогенных гранитоидов.

В Лапландско-Качдалакшском поясе свекофеннская метаморфическая история, реконструируемая в основном по литературным данным (Винотрадов и др., 1980; Прияткнна, Шарков, 1979; Богданова,Ефимов, 1976, 1988; Merilainen, 1976; Barbey et al., 1980, 1984; Hormann et al., 1980; Krill, 1985; Marker, 1985), принципиально отличается от истории развития рифтогенных поясов. Ее ранняя стадия, включающая несколько событий - внедрение габбро-диоритов, интенсивную складчатость сжатия, синтектоническнй метаморфизм, завершилась формированием контрастной линейной метаморфической зональности с участием амфибсяитовой и гранулитовой фаций. Следующая стадия была связана с развитием интенсивных сдвиго-нацвиговых деформаций. Во фронтальных частях наавигов развивались высокобарнческле гиперстен-силлимакитовые н гранат-клинопироксеновые эклопггоподобные парагене-

зисы и гранат-силлиманитовые бластомилониты. Развитию последних предшествовало разломообразование и внедрение клинопироксенит-верлитов, на которые накладывались явления эклогитизации. На более поздних стадиях происходило формирование систем наложенных открытых складок северо-западного и северо-восточного простирания, внедрение базитов и субщелочных гранитоидов. В Финнской Лапландии развивался повторный . гранулитовый метаморфизм с образованием гранат-кордиеритовых мигматит-гнейсов. В зонах бластомилонитовых фанулитов, Тана и Кандалакшско-Ксшвицких тундр примерно синхронно происходил наложенный метаморфизм и мигматизация в условиях амфиболитовой фации. Эндогенное развитие пояса завершается разв1гтием поперечных открытых складок с субвертикальными осевыми поверхностями, внедрением гранитных комплексов Натганен и Юовоайви, регрессивными метаморфическими преобразованиями от кнанит /андалузит/-ставролитовой до зеленосланцевой фации.

В метаморфической истории супракомплексов Южно-Карельского пояса Свекофеннской провинции могут быть выделены не менее пяти основных стадий. Первые три стадии соотносятся с начальным деформационным этапом, характеризовавшимся преимущественно радиальными тектоническими движениями (Глебовицкий, 1973, 1988). Начальный прогрессивный метаморфизм был сопряжен с формированием северо-западных складок в зоне Янис-ярви-Тохмаярви и субмеридиональных складок в Сортавальско-Пнткярантской зоне купольно-блоковых выступов гранито-гнейсов фундамента. Синскладчатый метаморфизм этой стадии достигал в названных районах биотитовой или гранатовой ступени. Вторая стадия, которой предшествовали некоторая стабилизация тектонического режима," затем разломообразование и внедрение габбро-норитов и габбро-диоритов, характеризовалась региональным метаморфизмом ставролит-аядалузит-двуслюдяной субфации, развивавшимся на фоне стабилизации тектонических деформаций. Третья стадия была сопряжена с началом внедрения в супракомплекс плапюгранитов, тоналитов и отмечена синтектоническими преобразованиями в условиях силлимашгг-мусковитовой субфации. Начиная с этой стадии активное прогрессивное развитие тектонических и метаморфических процессов смещается в южные районы пояса. В качестве четвертой стадии рассматривается время массового внедрения гранодиоритов, плапюгранитов,эвдербитовдальнейшего развития латеральной метаморфической зональности с формированием в южных районах Северного Приладожья зон силлиманит-калишпатовой и гранулитовой фаций, интенсивного мигматитообразования с натрово-кальциевым метасоматозом. Тектогенез этой стадии выразился в развитии систем северо-западных надвигов, узких зон изоклинальных и сжатых складок, бластомилонитов. Для пятой стадии, отмеченной развитием открытых северо-восточных складок и диапировых структур,внедрением плагиомикроклиновых и микроклиновых гранитов, характерно мигматитообразование с калиевым метасоматозом, формирование локальных метаморфических зональностей типа термальных куполов. В ставралит-андалузитовой зоне регионального метаморфизма в течение четвертой и пятой стадий происходил повторный изофациальный

метаморфизм с развитием андалузитовых и кордиеритовых парагенезисов. Четвертая и пятая стадии разделяются внедрением даек основных пород,которые затем метаморфизуются и мигматизируются. Свекофеннская история Южно-Карельского пояса завершается регрессивными метаморфическими преобразованиями.

Сходные черты эволюции и взаимосвязей метаморфизма с тектопенезом и магматизмом устанавливаются в зоне Саво Северо-Свекофеннского пояса (Korsman, 1984; Pajunen, 1986; Holtta, 1988; Ward, 1988), в зонах Бергслаген (Stolhos, 1984; Welin, Stolhos, 1986), Тампере (Campbell, 1979; Nironen, 1989). При некоторых особенностях их строения, геологического развития и метаморфических условий общими для всех проанализированных зон Свекофеннской провинции чертами являются: 1) проявление начального низкотемпературного метаморфизма, сопряженного с ранними складчатыми деформациями; 2) кульминация метаморфизма связана с развитием гранитоидного магматизма; 3) развитие гранитоиднош магматизма осуществляется прерывисто, неоднократно с общим трендом от Ca-Na-oro к существенно калиевому; 4) отдельные метаморфические стадии или события разделяются фазами блоковых движений, разломообразованием, внедрением основных магм; 5) деформационная история характеризуется последовательным переходом от существенно радиальных к тангенциальным напряжениям на прогрессивной ветви метаморфизма и сложным сочетанием тангенциальных и вертикальных движений и напряжений на регрессивных стадиях.

Анализ геохронологической информации по раннепротерозойским комплексам пород показал, что на современном уровне изученности в масштабе БЩ возможна лишь корреляция главных эндогенных событий свекофеннского этапа, в котором выделяются пять основных стадий.

Ранняя стадия (2.1-1.95 млрдл.назад) характеризовалась активизацией в северовосточной части БЩ рифтогенеза с мощным проявлением базитового магматизма. В Кольском поясе возраст пикритов, толеитов пилыуярвннской серии и рвущих их никеленосных габбро-пироксенит-верлитов оценивается в 1960-2040 млн л. (Смолькин, 1992; Балашов и др., 1992, 1993). В Свекофеннской провинции в это время происходило формирование офиолитовых комплексов ИормуОутокумпу с возрастом 2.1-1.97 млрдл. (Vaasjoki, 1981; Koistinen, 1981). К ранней стадии свекофеннского этапа (табл.) относится гранулитовый метаморфизм в Лаплацдско-Кандалакшском поясе, датируемый в 2.0-1.95 млрдл. (Тугаринов, Бибикова, 1980; Бибикова и др., 1991; Daly, Bogdanova, 1991).

Во вторую стадию (1.95-1.87 млрдл.назад) в северной части щита происходило развитие начоженных прогибов с контрастно дифференцированным вулканизмом общего гомодромного тренда. В Свекофеннской провинции формировались крупные флишоидные бассейны и вулканические зоны. В Северо-Свекофеннском поясе, в зоне Саво вулканизм завершился к рубежу 1.90-1.89 млрдл., тогда как в зонах Кируна и Шеллефтео он продолжался до 1.88-1.87 млрдл. назад. В Южно-Свекофеннском поясе, в зонах Бергслаген и Тампере вулканизм закончился 1.90-1.89 млрдл.назад

(АЬе^ а ак, 1983; Weli□, 1977;КоЬкопеп, 1989). Вторая стадия завершилась несколькими фазами складчатости и внедрением габбродиорит-гранитов, тонали-тов,кульминацией прогрессивного метаморфизма и формированием латеральной метаморфической зональности в основных структурных зонах Свекофеннской провинции. В Кольском и Се вс ро- Карел ьс к ом поясах развивался прогрессивный метаморфизм раннепротерозойского супракомплекса; в Лапландско-Кандалакшском поясе имел место повторной фанулитовый метаморфизм с возрастом 1870 млнл.(DaIy,Bogdanova, 1991).

Третья стадия (1.87-1.34 млрдл. назад) соответствует периоду "внутриорогени-ческого покоя" (ОааЬОогЬайсЬеУ, 1987) и отмечена блоковыми тектоническими движениями, внедрением габброидов, диоритов, габбро-сиенитов в Свекофеннской провинции, щелочных гранитов, габбро-сиенитов - в Кольском и Северо-Карельском поясах. Данная стадия имела различную длительность в разных районах БЩ. В зоне Бергслаген она прерывалась уже на рубеже 1850±10 мл пл. назад внедрением посторогенных фанитов (ЗюШов, 1984^еЦп,5шШоз, 1988).

В четвертую стадию (1.84-1.80 млрдл.назад) в Свекофеннской провинции, в зонах развития позднеорогенных гранитов развивались процессы высокотемпературного метаморфизма, гранитизации, сопряженные с формированием наложенных северо-восточных и северо-западных складок, сдвиго-надвишв, диапировых структур. В зонах, находившихся вне влияния позднеорогенных гранитоидов (Бергслаген, Тампере) метаморфизм этой стадии не проявлен. В Кольском и Северо-Карельском поясах Лапландско-Кольско-Карельской провинции в течение четвертой стадии метаморфизм достигает своей кульминации, происходит формирование латеральной метаморфической зональности в фабен-синклинальных структурах и в зонах развития щелочных гранитов, развитие бластомгтонитов в зонах сдвиго-надвигов.

Завершающая, пятая, стадия свекофеннского цикла отмечена внедрением посторогенных фанитов, аляскитов, пегматитов, секущих складчатые метаморфические толщи супракомплекса, контролирующихся субмервдиональнылш внутрнконш-нентальными "трансформными" разломами. В юго-западной части БЩ формируется Трансскандпнавский гранит-порфировый пояс.

4. О термодинамических условиях метаморфизма

Изучение термодинамических условий метаморфизма включало последовательное решение нескольких взаимосвязанных задач: 1) определение. Р-Т условий формирования конкретных минеральных парагенезисов; 2) изучение Р-Т истории метаморфических пород или их ассоциаций; 3) изучение термодинамических условий развития метаморфических процессов в конкретных структурных зонах; 4) изучение термодинамических режимов формирования метаморфической структуры земной коры на уровне поясов и провинций.

1. Для приближенной оценки термодинамических условий формирования минеральных парагенезнсов при решении как первой, так и второй из перечисленных задач использовались петрогенетические схемы минеральных фаций метапелитовых, бедных кальцием пород (Глебовицкий, 1973, 1977; Кориковский, 1979) и метабазитов (Глебовицкий, 1973; Дук, 1979). Определение термодинамических параметров образования парагенезнсов Гр+Би±Мус±Ст±А125Ю5+Пл+Кв проводилось по Гр-Би-геотермометру (Perchuk, 1977) и Гр-Пл- Al2Si05- геобарометру (Ghent, 1976), а также по разработанной Д.Г.Егоровым для ЭВМ программе совместного решения равновесий Гр-Би-геотермометров (Перчук и др., 1983; Thompson, 1976, Ferry, Spear, 1978) и эмпирических геобарометрических равновесий (Hoisch, 1990, 1991). Последний метод позволяет судить о представительности и надежности аналитических материалов, а также о степени равновесности исследуемых минеральных ассоциаций. Для метабазитов использовались Амф-Пл-геотермобарометры (Перчук, 1970; Плюснина, 19S3; Hollister et al., 1987).

2. Как показали выполненные исследования, возможности реконструкции Р-Т истории метаморфических пород определяются рядом факторов: химическим составом пород, общим фациальным уровнем их метаморфизма, интенсивностью проявления тех или иных метаморфических преобразований в ходе длительной истории метаморфизма. В зонах пренит-пумпелиитоБой, зеленосланцевой фаций наиболее информативными являются метабазиты и метаультрабазиты, в которых нередко сохраняются реликты магматических минералов и присутствуют несколько генераций минералов, представляющих различные стадии их метаморфического преобразования.

Метаосадочные бедные кальцием породы наиболее информативны, начиная с высоких ступеней зеленосланцевой фаций до изограды силлиманита. Важными особенностями этих пород являются присутствие минералов химически зонального строения, сложные соотношения между различными минералами, позволяющие достаточно обоснованно судить о последовательности метаморфического минерало-образования как прогрессивного, так и регрессивного. В работе на конкретных примерах рассмотрены некоторые методические вопросы реконструкции Р-Т путей пород по результатам локального электронно-зондового анализа.

3. Анализ термодинамических условий проявления метаморфических процессов в определенных структурных зонах и районах осуществлялся на основе обобщения качественной и количественной геотермобарометрической информации по конкретным минеральным парагенезисам и породам, привязанной к тектоно-метаморфическим временным шкалам.

Термодинамические условия досвекофеннского метаморфизма осадочно-вулканогенных образований сумийского и ятулийского циклов развития метаморфических поясов Лапландско-Кольско-Карельской провинции в настоящее время достоверно не реконструируются. Развитие ранних кианнтовых парагенезнсов в кейвских сланцах позволяет предполагать, что формирование досвекофеннской вертикальной метаморфической зональности происходило в Р-Т условиях кианит-

силлиманитового типа метаморфизма, достигая в наиболее глубоких зонах кианит-мусковитовой субфацин (Т 350° С, Р Зкб)! Косвенно кианит-силлиманитовый тип сумийского метаморфизма подтверждается также развитием кианит-ставролитовых парагеиезисов раннего наложенного метаморфизма в архейских комплексах Центрально-Кольского района. Локальное развитие андалузитового порфиробластеза в кейвских сланцах отражает латеральную неоднородность термодинамических условий в зонах внедрения основных магм, а в отдельных районах и щелочных гранитов.

Свекофеннский цикл характеризуется прогрессивно-регрессивной эволюцией термодинамических условий метаморфизма супракомплексов, неоднородно проявившейся в разных поясах и структурно-метаморфических зонах (рис.4).

В Кольском поясе начальный доскладчатый метаморфизм, представленный парагенезисами пренит-пумпеллиитовой и пумпеллиит-актиналитовой фаций Печенгс-кой структуры, развивался при Т 250-350° С. РоС;щ достигало,судя по появлению ассоциаций пумпеллиита с актинолитом, 2.5-3.0 кб. Пониженная глиноземистоетъ пумпеллшггов из безактинолитовых парагенезисов сввдетельствует о более низких значениях давления на самых ранних стадиях метаморфизма, возможно соответствующих, как это предполагалось Г.Г.Дук (1977) андалузит-силлиманитовому типу метаморфизма. Кульминационный метаморфизм и формирование латеральной метаморфической зональности в Печенгской, Имандра-Варзугской и других грабен-синклинальных структурах происходили в термодинамических условиях кианит-силлиманитового типа метаморфизма. Метаморфические, зональности грабен-синклинальных структур раннего протерозоя охватывают диапазон температур от 300 до 600-620° С. Возрастание в кристаллах фанатов от центральных к краевым зонам содержания Mg и уменьшение- Ca свидетельствует , что прогрессивный метаморфизм на стадии формирования латеральной зональности осуществлялся при постоянном или несколько снижающемся давлении, которое для зон амфиболитовой фации оценено в 4.5-5.5 кб. В структурах типа Кейвского блока начальный доскладчатый метаморфизм,-выразившийся в образовании ранних кианит-мусковитовых парагенезисов, с учетом экспериментальных данных (Haas, Holdaway, 1973), происходил при Т до 400° С и давлениях до 2 кб. Образование ранних фанатовых парагенезисов, сопряженных с фазой северо-западной складчатости, происходило при Т 470-500° С и Р 4-5 кб. Судя по составам ядерных зон фанатов следующей генерации, сопоставляемой с фазой северо-восточной складчатости, к началу их кристаллизации температура несколько снижалась, а затем возрастала, обусловливая кристаллизацию фанатов с ■ прогрессивной химической зональностью. Кульминация метаморфизма стадии северо-восточной складчатости соответствовала Т 550-570° С и Р 5-6 кб. В зонах контактового влияния щелочных фанитов на кианитовые, в том числе параморфические, параге-незисы накладываются ассоциации Сил+Гр+Би+Мус+Пл+К в, Сил+Гр+Би+Ст+Пл+Кв, Ои+Мус+Кв, Сил+Мус+КПш+Пл+Кв, образовавшиеся при Т 560-630° С и Р 4.1-4.5 кб.

у "Я * *

/1 г /3 /4

Рис.4. Схематические тревды эволюции термодинамических условий метаморфизма свекофеннского цихла.

а, б - Кольский пояс: а - ПеченгасоВарзугская зона, б - Кейвскяй блок; в - СевероКарельский пояс; г - Южно-Карельский пояс.

1 - прогрессивный метаморфизм, 2 - метаморфизм в сдвиго-надвиговых зонах, 3 -регрессивный метаморфизм, 4 - контактовый метаморфизм позднесвекофеннских гранитов, 5 - поле Р-Т оценок по гранат-бисггит-плагиоклазовому геотермобарометру.

Термодинамические условия метаморфизма в зонах интенсивных сдвиго-надвиговых деформаций характеризовались значительной неоднородностью. В южной зоне Печенгской структуры, в обрамлении Имандра-Варзугской зоны и в Кейвском блоке для бластомилонитов оценки давления достигают 7-10 кб. В некоторых районах (Югонькская структура) устанавливаются широкие вариации давления (от 2 до 6 кб), что возможно предполагает сопряженное развитие явлений сжатия и декомпрессии. Регрессивные метаморфические преобразования в Кольском поясе развивались в термодинамических условиях кианит-силлиманитовош типа с образованием Хлд-Ст, Хдд-Хл-Мус-вых парагенезисов.

В Северо-Карельском гюясе изучение термодинамических условий метаморфизма, особенно его ранних стадий, затруднено из-за ограниченного развития необходимых для этого индикаторных парагенезисов. Изучение амфиболов метабазитов показало, что формирование метаморфической зональности происходило в кианит-силлиманитовом Р-Т режиме, в близких к. изобарическим условиях при Р 4-5кб в диапазоне Т от 350 до 500-600° С. В Кукасозерской зоне, характеризующейся интенсивной складчатостью сжатия и широким развитие сдвиго-надвиговых структур, кульминационный метаморфизм осуществлялся при Т 530-680° С и Р от 5 до 10 кб. В контактных зонах позднесвекофеннских гранитоидов наложенная метаморфическая зональность формировалась при Р 3-4 кб и Т 500-650° С.

Для Лапландско-Кандалаюиского пояса Оотсутствуют сколько-либо достоверные данные, которые характеризовали бы термодинамические условия ранних стадий метаморфизма. .В зоне гранат-кордиеритовых гранулитов относительно ранний метаморфизм, фиксируемый по ядерным зонам крупных кристаллов граната, осуществлялся при Т до 840° С, Р 9.5 кб (Daly, Bogdanova, 1991). Более поздний метаморфизм, с которым было связано образование внешних зон порфиробласт граната и новообразование мелких его кристаллов в гнейсах и неосоме мигматитов, развивался при Т 770-675° С и Р 7.5-5 кб. По данным О.А.Беляева в зоне гранат-кордиеритовых гранулитов наблюдаются реликты гранат-силл1!манитовых гнейсов, для которых условия образования ядерных зон фанатов оцениваются в 645° С и 5.7 кб. Ассоциирующие гранат-кордиеритовые фанулиты по фанат-биотит-плагиоклазовому геотер.мобарометру возникли при 750-800° С и 9.0-10.5кб. Наиболее высокие давления до 11-12 кб отмечаются для бластомилонитовых фанат-силлиманитовых фанулитов (Fonarev et ai., 1991). В зонах фанулитов и пространственно связанных» с ним» фанатовых амфиболитов устанавливается трех-четырех стадийные рефессивиые тренды термодинамической эволюции. С ними связано развитие как кианитовых, так и ннзкобарических наложенных андалузитовых парагенезисов. Гранатовые парагене-зисы стаБрелит-кианптсвой зоны (Корватукдры, зона Карасьйок) характеризуется прогрессивно-регрессивным Р-Т трендами с кульминацией при Т 560-590° С, Р 75-8 кб.

В Юхно-Карельсжм поясе ОСвекофеннской провинции начальный метаморфизм пород ладожской серии, судя по кианитовым ассоциациям в зоне

перехода к ставролит-андалузитовой фации, развивался в Р-Т условиях кианнтового или промежуточного типа (Глебовицкий, 1973). Прогрессивный метаморфизм, сопряженный с ранней северо-западной складчатостью протекал при Т 480-500° С и 1 2.6-3.6 кб. Формированию посттектонических ставролитовых, а затем андалузитовых и кордиеритовых парагенезисов предшествовало некоторое снижение температуры и давления (соответственно до 470° С и 2.9-2.4кб). Метаморфизм силлиманит-мусковитовой, силлиманит-калишпатовой и гранулитовой фаций осуществлялся при 600-800° С и 4-4.5кб. Ультраметаморфизм, связанный с К-гранитоидным магматизмом, сопровождался повышением температуры и декомпрессией. Затвердевание остаточных расплавов в мигматитах происходило при Р<3 кб (Глебовицкий, 1990; Вапник, 1988).

В зоне Саво метаморфическая зональность сформировалась при Т 520-800° С и Р 3-6 кб (Но1Иа, 1988). В ее ставролит-андалузитовой зоне установлено присутствие гранатов с ядрами, обогащенными кальцием, образование которых происходило при давлениях более высоких,чем фоновые для аналогичных парагенезисов района. Предполагается, что они фиксируют ранние стадии метаморфизма кианит-сишшманитового типа. В районе Пиелавеси установлено проявление двух термальных импульсов метаморфизма, связанных соответственно с внедрением Са-№- и К-гранитоццов. Наложенные метаморфические преобразования в контактовом ореоле мангеритов развивались с регрессивным Р-Т трендом от 800-880 до 600-620° С при давлениях примерно на 1кб ниже, чем при раннем гранулитовом метаморфизме. Диафторические изменения с развитием биотита, фибролита и андалузита осуществлялись при Т 500-540° С и снижении давления до 2-2.5 кб. Характерной особенностью Свекофеннской провинции является отсутствие проявлений высокобарического низкоградиентного метаморфизма в зонах сдвиго-надвиговых деформаций.

4. Анализ термодинамических режимов метаморфических структур земной коры предполагает абстрагирование от конкретных оценок Р-Т условий образования метаморфических парагенезисов и переход к обобщенной характеристике теплового и динамического состояния земной коры во время развития процессов метаморфизма. В качестве интегральной характеристики этого состояния рассматриваются метаморфические термодинамические градиенты (Т°С/Ркб). Оценка этих градиентов основывается на данных об эволюции термодинамических условий регионального метаморфизма комплексов пород без учета локальных проявлений аномальных метаморфических процессов. Для кульминационных стадий метаморфического развития соответствующие градиенты представляют собой усредненные значения, полученные исходя из конкретных значений Р-Т параметров формирования минеральных парагенезисов. Для начальных и регрессивных стадий возможна лишь приближенная оценка термодинамических градиентов, базирующаяся на качественной характеристики РТ трендов.

В Кольском поясе происходило снижение термодинамических градиентов от ранних (120-130° С/кб) к кульминационным (90-100° С/кб) стадиям свекофеннского

метаморфизма супракомплексов. Наиболее низкие градиенты (до 60-75° С/кб) фиксируются в зонах сдвиго-надвиговых деформаций. Возрастание градиентов до 120130° С/кб отмечается в зонах развития щелочных гранитов. В Северо-Карельском поясе термодинамический режим прогрессивного метаморфизма в целом был подобен режиму Кольского пояса. Некоторыми особенностями данного пояса являются проявления в отдельных его зонах (Кукасозерская структура) низкоградиентного режима метаморфизма уже на стадии ранней северо-западной складчатости, а также повышенные термодинамические градиенты (до 140-160° С/кб) в зонах развил« позднеорогенных и посторогенных гранитоидов, т.е. интенсивный прогрев супракомплексов на поздних стадиях свекофеннского этапа.

Лапландско-Кандалакшский пояс в течение свекофеннского цикла развития в основном характеризовался пониженными термодинамическими градиентами. Наиболее низкие их значения (65-75° С/кб ) наблюдаются в зоне бластомилонитовых гранулитов и комплексе Танаелв. В зоне гранат-кордиеритовых гранулитов на самых поздних стациях развития мигматизации и внедрения пегматитов термодинамические градиенты локально возрастали до 200-235° С/кб.

В Южно-Карельском поясе Свекофеннской провинции термодинамические градиенты метаморфизма возрастали от 120-130 до 150-170° С/кб при формировании латеральной зональности и внедрении Са-№ гранитоидов и до 220-250 С/кб - в зонах внедрения поздних К-гранитов. Анатогачная тенденция возрастания термодинамических градиентов на прогрессивных стадиях метаморфического развития свойственна и другим зонам Свекофеннской провинции (Когетап, 1984; Но1яа, 1986, 1988).

Таким образом, устанавливается пространственно-временная неоднородность термодинамических условий и режимов процессов метаморфизма, проявляющаяся на разных уровнях- от небольших участков до метаморфических поясов и провинций. Пространственные и временные взаимосвязи термодинамических параметров метаморфизма ео структурными и плутоническими парагенезисами свидетельствует о том, что они в первую очередь обусловливаются характером сопряженных с метаморфизмом тектонических и магматических процессов. Аномально низкогра-диектные термодинамические условия реализуются в зонах тектонического сжатия и сдвиго-надвиговых деформаций. Высокоградиентные режимы метаморфизма связаны с активной ролью гранитоидного плутонизма.

5. О геологической и геодинамической природе метаморфизма.

1. Проблема геолого-генетической типизации метаморфизма постоянно обсуждается в геологической литературе. Предложены различные концепции классификации метаморфических процессов, которые в различных аспектах раскрывают определенные стороны этого сложнейшего природного явления, позволяют систематизировать петрологическую информацию при решении конкретных

задач науки и практики. Для построения геологических моделей развития метаморфизма необходима разработка таких классификаций, которые вскрывали бы причинно-следственные связи метаморфизма с вызывающими его геологическими факторами. Подобная общепринятая классификация метаморфизма пока не разработана. В полной мере сознавая всю сложность данной проблемы, отталкиваясь от идей, содержащихся в работах НЛ.Добрецова, В.А.Глебовицкого, Г.А.Кейльмана, A.A. Маракушева, В.В.Ревердатто, нами в качестве рабочего варианта предложена схема геолого-генетической типизации метаморфических процессов, проявившихся в раннедокембрийских зонах БЩ, с использованием в качестве главных классификационных критериев возможные геологические источники их тепловой и динамической энергии. В природных условиях на различных этапах развития подвижных зон земной коры реализуются сложные взаимосвязи и соотношения между различными энергетическими факторами, и с этой точки зрения в принципе любое метаморфическое явление является полигенным. В то же время в классификационных целях могут различаться некоторые основные типы процессов, которые характеризуются определяющей ролью того или иного энергетического источника или их сочетанием. С учетом доминирующего источника тепловой энергии различаются четыре класса метаморфазма: геотермический, тектонический, интрузивно-магматический или контактовый, плутонический. Внутри каждого класса выделяются группы и типы процессов, которые характеризуются определенными эндогенными парагенезисами в виде взаимосвязей проявлений тектогенеза и магматизма, а также некоторыми петрогенетическими характеристиками (Метаморфические.., 1995).

2. Анализ приведенных в работе материалов по эволюции метаморфических и взаимосвязанных с ними тектонических и магматических парагенезисов супракомплексов показывает, что их метаморфическая история характеризуется закономерной прерывистой во времени и неоднородной в пространстве эволюцией процессов различных геолого-генетических типов. В полно развитых эндогенных циклах начальные преобразования, предшествующие региональным складчатым деформациям, проявляются как геотермально-статический метаморфизм погребения в осадочных бассейнах или зеленокаменный метаморфизм в рифтогенных зонах с интенсивным синхронным магматизмом. Ранние складчатые деформации, предшествующие гранитоияному магматизму, обусловливают развитие незонального низкотемпературного динамо-геотермического метаморфизма, а в зонах интенсивного сжатия - процессов более высокотемпературного соскладчатого и сдвиго-надвигового дизъюнктивного метаморфизма. Кульминация метаморфизма, формирование латеральной фациальной зональности супракомплексов связаны с активизацией плутоно-метаморфических процессов, сопряженных сначала с Ca-Na-гранитоидами, а на более поздних стадиях с Na-K и K-гранитами. Плутоно-метаморфические процессы развиваются в динамической тектонической обстановке, характеризуются значительной неоднородностью, в зависимости от глубины фронта мшматито-образования а гранитизации. На регрессивных стадиях важную роль приобретают процессы

дислокационного метаморфизма, особенно связанные со сдвиго-надвиговымн движениями и разломами. Метаморфическая история супракомплексов в рамках эндогенного цикла завершается региональными регрессивными преобразованиями и проявлениями раздвигового метаморфизма в виде приразломных зон низкотемпературных гидротермальных изменений. В конкретных структурных зонах приведенная общая тенденция эволюции метаморфических процессов может реализоваться в сокращенном или редуцированном виде.

3. Пространственная неоднородность эндогенных режимов охарактеризованных выше 5 стадий свекофеннского цикла обусловила асинхронное развитие однотипных метаморфических процессов в разных частях БЩ (рис.5). Ранняя стадия характеризовалась сопряженным развитием геотермического метаморфизма супракомплексов в Кольском и Северо-Карельском поясах и интенсивного тектонометаморфизма в Лапландско-Кандалакшском поясе. До рубежа 1.87 млрд л. назад в супраструктуре северо-восточной части щита последовательно развивались процессы динамогеотермического и соскладчатого тектонометаморфизма. В Свекофеннской провинции аналогичная последовательность завершилась широким развитием плутонометаморфизма, связанного с Ca-Na-гранитоидами. В интервале 1.841.80 млрд л. назад в Свекофеннской провинции развивался плутонометаморфизм, связанный с Na-K гранитовдами, в Кольском и Се веро-Карельском поясах-динамогеотермическнй и различные типы тектоно-метаморфических процессов, и лишь в отдельных районах проявились процессы плутонометаморфизма и контактового метаморфизма.

С учетом особенностей метаморфизма сумийского и карельского комплексов, в целом, метаморфическая эволюция супракомплексов в течение всего раннепротерозойского периода согласуется с выводами В.А.Глебовицкого (1973) о развитии полициклических метаморфических структур земной коры, в которых поздние циклы предстают как наиболее полные с мощным развитием ' процессов, характерных для их поздних стадий, тогда как ранние циклы являются редуцированными.

4. Анализ существующих геотектонических и геодинамлчееких концепций метаморфизма и их конкретных приложений к раннепротерозойскому периоду развитая Балтийского щита (Кратц, 1963; Харитонов, 1966; Загородный, Радченко, 1988; Светов и др., 1990; Скннцын, 1992: Мннц, 1992; Гарбар, Трофимов, 199Д; Шинкарев и др., 1992; Simonsn, 1980; Barbey et al, 1984; Berthelsen, Marker, 1986: Krili, 1985; Korsman et al., 1988; Gaal, 1990; Meiezhik, Sturt, 1994; и др.) показывает, что они не дают полного ответа на вопрос о природе его региональной структурно-метаморф1!ческой зональности. Так, традиционные геосинклинальные теории развили Свекофеннской провинции не объясняют отсутствие принципиальных различий i термодинамических режимах метаморфизма в ее северной "миогеосинклиналькой" i южной "звгеосинкликалькой" областях. С этих позиций остается неясных доминирование умеренно нлзкограднентного режима метаморфизма б течение всеп

Рис.5. Палсосхемы развития метаморфических процессов овскофеннского Э1Шо(еииого цикла.

1 - геотермический метаморфизм прешгт-пумпеллнитовом фации; 2 - геотермально-динамический метаморфизм зелеиослаицевой и эгнщот-амфиболиговой фаций кианитового типа; 3 - геотермально-динамический метаморфизм аидалузитового типа; 4 - синскладчатьш тектонометаморфизм амфибодиговой фации; 5 - синскладчатый и дизъюнктивный тектоиометаморфизм амфиболитоной и граиулитовой фаций; 6 - плугонометаморфизм амфиболитовой фации; 7 - ультраметаморфизм, связанный с Са-Ыа^ранитоидами; 8 - ультраметаморфшм, связанный с К-гралитоицами; 9 - контактовый метшорфизм щелочных грантов; 10 - ранне- и ^сниорогенные гранигоиаы; 11 - иоздне- и посторогеиные фаииты; 12 - границы метаморфических провинций; 13 - фаницы метаморфических поясов; 14 - границы структурно-метаморфических зон; 15 -фациальные границы; 16 - геологические границы.'

и; и>

раннего протерозоя в Кольском и Северо-Карельском поясах. Мобшшстские концепции тектоники литосферных плит не объясняют отсутствие различий в Р-Т условиях и режимах метаморфизма породных комплексов, которые по геолого-геохимическим особенностям интерпретируются как океанические или островодужные образования. В предполагаемых субдукционных комплексах отсутствуют метаморфические породы с высокобарическими минеральными парагенезисами. Наоборот, в Кольском поясе формирование высокобарических парагенезисов происходило на поздних стадиях. Характер Р-Т трендов свекофеннского метаморфизма не согласуется с модельными трендами метаморфизма в обстановках тектонического скучивання земной коры или погружения пород на большие глубины.

Сопоставление основных черт строения и эндогенного развития Лапландско-Кольско-Карельской и Свекофеннской провинций показывает, что различия между этими провинциями, которые с нашей точки зрения объясняют специфику их термодинамических режимов метаморфизма, проявляются в особенностях строения земной коры, коро-мантийного взаимодействия и геотермического состояния коры.

а. Метаморфические пояса Лапландско-Кольско-Карельской провинции развивались на зрелой континентальной коре, мощность которой уже в архее оценивается в 20-25км (Виноградов,Виноградова, 1981). Юго-западная граница распространения архейской континентальной коры примерно совпадала с тектонической зоной Кируна-Раахе-Ладога (БЦоМДогЬопеа, 1983). Наличие маломощной древней континентальной коры предполагается также для южных районов Свекофеннской провинции (КиЫшпеп, 1987; Оеп, 1987). Имеются представления, что часть Свекофеннской провинции имела не архейский, а раннепротерозойский фундамент более древний, чем 1.9 млрдл. УОаа^ОогЬа^хЬе^/, 1987/. Присутствие офиолитовых комплексов типа Иорму-Оутокумпу свидетельствует, что в северных районах Свекофеннской провинции в отдельных зонах кора имела океанический характер.

б. В Кольском и Северо-Карельском поясах на всех этапах их раннепротеро-зойской истории интенсивно развивался ультраосновной и базитовый магматизм при подчиненной роли кислого магматизма. Ассоциации толеитовых ' базальтов, ферробазальтов и пикритов раннесвекофеннской стадии в Кольском поясе обнаруживают геохимическое сходство с вулканитами океанических плато и островов, свидетельствуя о формировании в земной коре мощных зон "дренажа", выводивших из нижней коры и верхней мантии продукта дифференциации разноглубинных магматических очагов (Смолькин, 1991). Собственно океанические офирлитовые комплексы здесь отсутствуют. На более поздних стадиях свекофеннского этапа развивался кисло-средний вулканизм островодужного типа. В Свекофеннской провинции основной магматизм в целом был подчинен или по крайней мере сопоставим с кисло-средним вулканизмом, а плутонизм характеризовался резко доминирующей ролью гранитоидов. Эволюция гранитоидного магматизма в обеих провинциях принципиально сходна, но его масштабы и характер проявления существенно различны. В Лапландско-Кольско-Карельской провинции гранитоиды в

основном локализованы в комплексах инфраструктуры, в Свекофеннской провинции они внедрялись в супракомплекс и оказывали сильное влияние на его метаморфизм. Ранние Ca-Na-гранитоиды по своим петрогеохнмическим особенностям рассматриваются как типичные 1-граниты мантийного генезиса (Wilson, 1980, 1985; Ohlander et al., 1987; Huhma, 1987; Patchet, 1987). Позднесвекофеннские граниты являются типично коровыми, возникшими за счет плавления и метасоматической переработки ранних гранитоидов, а в Лапландско-Кольско-Карельской провинции-и за счет архейского фанито-гнейсоволо фундамента (Skjold et al., 1987; Wilson et al., 1985; Ohlander et al., 1987). Специфической особенностью Кольского пояса яиляется широкое проявление раннепротерозойскош щелочно-базитового и щелочно-фанитнош плутонизма.

в. Геотермические фадиенты зон архейского и раннепротерозойского метаморфизма могут быть оценены в двух вариантах. На рис.ба эти фадиенты вытекают из традиционного представления о линейной зависимости Р общ. от глубины. На рис.66 они оценены с учетом данных о геотермических фадиентах раннепротерозойского метаморфизма, установленных по разрезу Кольской СГ-3 (Казанский, 1988; Эндогенные.., 1986), в инвертированной зональности зон Карасьек-Танаелв (Krill, 1985) и возможной роли дополнительных напряжений в земной коре (Hast, 1969; Артюшков, 1979). Эти оценки показывает, что в позднеархейское время северная часть Лапландско-Ксшьско-Карельской провинции была неоднородно разогрета. В Кольском метаморфическом поясе позднего архея во время кульминации метаморфизма геотермические фадиенты достигали 60-70° С/км, в Беломорской зоне №-50° С/км. К началу раннего протерозоя, на стадии протоплатформенного режима в гейвское время, происходило остывание земной коры. Последующие рифтогенные троцессы, особенно сумийскош и начала свекофеннского циклов, приводили к текоторому повышению теплопотоков и геотермических фадиентов в линейных рогах, тогда как вне их кора оставалась относительно холодной. Значительный >азогрев верхней части земной коры приходится на стадии кульминации гетаморфических и плутонических процессов. В супраструктуре Кольского и Северо-Сарельского поясов геотермические фадиенты достигали 45-50° С/км. В фанито-нейсовой инфраструктуре они не превышали 40-45° С/км и лишь в районах развития юзднесвекофеннских фанитов возрастали до 60-70° С/км. В Центрально-Карельском lacciiee в течение всего раннего протерозоя геотермические фадиенты были вероятно лизки к стационарным и не превышали 30° С/км. В Свекофеннской провинции во ремя кульминации метаморфизма они достигали в локальных зонах 70-80° С/км.

5. Модельная схема развития раннепрогерозойской структурно-метаморфичес-ой зональности Балтийского щита (рис.7) учитывает отмеченные выше ее :обенности и базируется на теоретических представлениях о геотектоническом, юдинамическом и петрологическом взаимодействии коры и мантии (Белоусов, 1978; ртюшков, 1979; Митрофанов и др., 1986; Kroner, 1982; England, Thompson, 1984; и др.)

"С/кб 200

1»

50

КОЛЬСКИЙ пояс

у

1

Свело-оеинэда^^.-.-.'лг.х, провннци» /л^^/д л '. л

...........Л ПТПТГП ШПТКн-пП I

Лапландско -кольсио-Каральская ......

Беломорская зона

18

и

Лапландско-какдалакшский пояс

2.5

13

11

13

'С/им 55

1.7 млрд. л назад

'СМ 120 -

Ю

60

■ХСвеко-феннспая провинция

Стационарная геотерма

центрально- Карельский массив

2.9 2.7 2.5 2.3

1.9 1.7 млрд.л назад

Рис.6. Геотермическая эволюция Балтийского шита в раннем докембрии. А - геотермические градиенты оценены с учетом соотношения Н=3.7 Р, Б - Н= 1.9-2.3 Р, где 1 • глубина метаморфизма, км, Р - обшее давление при метаморфизме, кбар.

А

А млрд. л н.

2-2.1 млрд. л. к

0-195 НЛРД.Л.Н.

«

•20

30-t.fi? МЛРД л. м.

ШЬ И 1.1; Нз 177714 ЕЭ5

ЕЗ« СЖЗиЕШв 23яИ0нЕЕ32з

1б ЕЯ? £522« ОСЬ ЕЗю ЩЭя СХЗ* ЕЕЬ ЕЗ»

Рис.7. Геодинамическая схема разишн метаморфической структуры Балтийского щита в раннем протерозое.

1 - сиалическая конга-нентальная кора; 2 - нижняя (базальтовая) кора; 3 - нормальная лигосферная мантия; 4 -активизированная (астеносфер-ная) мантия; 5 - нижнекоровая астеносфера - новообразованная сиалическая кора; б - прото-плогг форменный комплекс архея; 7 - супракрусгальные комплексы рифгогенных зон раннего протерозоя; 8 - супракомилексы Свекофеннской провинции: а -флишоидные, б - плугено Еугаанические; 9 - расслоенные габбро-нориговые интрузивы; 10

- ранние Са-Ка грашггоидм; 11 -шштюмикроклином.к, микроклиновые граниты; 12 - рагше-свекофешккие высокобарические амфиболит-гранулитоше метаморфические комплексы; 13-17 - метаморфические фации свекофеннского цикла на современном эрозионном уровне: 13 - зеленосланцевая, эпидот-амфибалитовая; 14 - низкотемпературная амфиболитовая кианот-силлиманитового типа; 15 -низкотемпературная амфибапн-товая андалузит-силлиманитового типа; 16 - высокотемпературная амфибалшовая и 1ранулитовая фации повышенных давлений; 17

- высокотемпературная амфибо-литовая и гранулитовая фации низких давлений; 18 - зоны наложенного досвекофеннского метаморфшма в инфраструктуре

олициклических поясов; 19 - верхняя граница зеленосланцевой фации (-350 С); 20 - верхняя граница >ронта мигматизации (-600-650° С); 21 - разломы, надвиги; 22 - главные направления тектонических вижений; 23 - метаморфические границы в латеральной зональности.

Структурные зоны: М - Мурманский массив; К - Кейвский мегаблок; П - Полмак- Печенга-урначская рифтогенная зона; ЛК - Лапландско-Кандалакшская зона; Б - Беломорская зона; СК -еверо-Карельская рифтогенная зона; ЦК - Центрально-Карельский массив; СФ - Свекофениская ровинция.

Ранннй, сумийский, этап характеризовался латерально неоднородным возбуждением верхней мантин под континентальной корой Лапландско-Кольско-Карельской провинции, образованием сводовых структур в верхней части коры, ее утонением и затем формированием линейных трогов с излияниями базит-ультрабазитовых магм. Магматическая активность не сопровождалась значительным общим прогреванием коры, вследствие ее дискретного проявления, локальности магмовыводящнх каналов и высокой скорости движения магм.

Карельский этап отличался слабой, рассредоточенной активизацией верхней мантин. Пикрнт-коматнитовый и субщелочной магматизм этого этапа свидетельствует о возрастании мощности литосферы.

Свекофеннский этап открывается активизацией верхней мантин в северной части Балтийского щита, рифтогенезом 5 0(в отдельных зонах субокеанического типа). Спрединг земной коры,связанный с развитием рифтового пояса Псшмак-Печенга-Пурнач, обусловил формирование Лапландско-Кандалакшского коллизионного метаморфического пояса. В Свекофеннской провинции мощная активизация верхней мантин вызвала глубокую переработку примитивной коры, локальное новообразование океанической коры, формирование нижнекорового астеносферного слоя и молодой плапюграннт-тоналнтовой коры. Сбрасывание энергии на магматическую деятельность и прогрессивный метаморфизм супракомплексов привело к переходу системы "коровая литосфера-коро-мантийная астеносфера- мантия" в квазистационарное состояние, которому соответствовала фаза "внутрнорогенического покоя". Дальнейшее остывание и деградация ннжнекоровой астеносферы сопровождалось дифференциацией вещества, накоплением в ее верхних зонах флюидов и легкоплавких Ка-К-граннтных магм, что вызвало новую вспышку магматической, тектонической и метаморфической активности. Последняя была асинхронной и пространственно неоднородной. Остывание верхней мантии сопровождалось развитием регрессивных метаморфических процессов. Внедрение габбро-анортозитовых и рапакиви-гранитных комплексов свидетельствует об увеличении мощности литосферы на рубеже раннего и позднего протерозоя.

Приведенная схема, на наш взгляд, объясняет природу главных особенное те? структурно-метаморфической зональности раннего протерозоя. Она косвенш подтверждается некоторыми особенностями современного глубинного строения БЩ, I частности наличием "коро-мантнйного слоя" в основании коры Свекофеннскм' провинции и в целом небольшой мощностью "гранитно-метаморфического слоя' (Митрофанов и др., 1992; Шаров, 1993). Анализ представленной модельной схемь приводит к общему заключению о геотектонической и геодинамической природ регионального метаморфизма. Умеренноградиентный метаморфизм кианит силлнманитового типа развивается в связи с существенно тектонической переработка земной коры при подчиненном значении флюидно-магматической тепловой энергии Пояса кианит-силлиманитового метаморфизма характеризуются двумя основным! типами геотектонических обстановок. Первый из них соответствует рифтогенньи

подвижным зонам, развивающимся на мощной "холодной" континентальной коре. Второй тип представляет региональные зоны внугриконтинентальных коллизий, надвигов крупных блоков земной коры. Высокоградиентный метаморфизм андалузит-силлиманитового типа связан с новообразованием континентальной коры и (или) ее плутоническим наращиванием. Среди андалузит-силлиманитовых метаморфических поясов также различаются два типа. Пояса первого типа развиваются на субокеанической или промежуточного типа коре, пояса второго типа- на утоненной континентальной коре. Пространственно андалузит-силлиманитовые пояса этих двух типов взаимосвязаны. Если правомерно какое-либо сопоставление раннепротерозойских и фанерозойских геотектонических и геодинамических обстановок,то рифтогенные кианит-силлиманитовые пояса могут рассматриваться как аналоги пассивных окраин, а энсиалические андалузит-силлиманитовые пояса - как аналога активных окраин континентов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение геологии и петрологии . метаморфических комплексов раннего протерозоя Кольского, Северо-Карельского и Южно-Карельского поясов, сопоставление полученных результатов с соответствующими данными по другим районам Балтийского щита позволило уточнить и развить существующие представления о пространственно- временных закономерностях развития метаморфизма раннего протерозоя, его термодинамических режимах и взаимосвязях с тектогенезом и магматизмом. Несмотря на то, что ряд вопросов в силу ограниченности имеющейся информации нуждается в дальнейшем изучении, автор полагает, что основные выводы работы не претерпят принципиальных изменений. Некоторые из них имеют не только региональное, но и более общее значение для понимания условий формирования и развития земной коры раннего докембрия. В этом отношении на наш взгляд заслуживают внимания следующие общие заключения:

1. Раннепротерозойский период может рассматриваться как сложный метаморфический мегацикл, начавшийся с накопления осадочных и вулканогенных формаций и завершившийся их преобразованием в метаморфические комплексы земной коры. Внутренняя структура раннепротерозойского мегацикл а обусловливается прерывисто-цикличным развитием тектогенеза и магматизма. Ранние два эндогенных цикла -сумийский и карельский - являются редуцированными. Третий, свекофеннский, цикл является полно развитым с формированием раннепротерозойской метаморфической структуры земной коры. Он соответствует этапу общепланетарной активизации процессов образования сиалической коры 2.1-1.65 млрцл.назад.

2. Метаморфические данные не подтверждают правомочность прямого использования концепции тектоники плит в ее фанерозойском варианте как базового геодинамического механизма развития земной коры в раннем протерозое. С учетом полученных данных о термодинамических режимах формирования метаморфических

поясов Балтийского щита в раннем протерозое доминировали два основных механизма развития земной коры: 1) Тектоно-магматическое и метаморфическое преобразование континентальной коры архея под влиянием конвективных процессов в верхней мантии или подъема мантийных астенолитов. В этих условиях формируются энсиалические метаморфические структуры земной коры с рифтогенной предисторией и интраконтинентальные коллизионные зоны, общей особенностью которых являются низкоградиентные термодинамические режимы. 2) Сиализация и новообразование континентальной коры за счет примитивной или океанической коры под воздействием ювенильных гранитоидных магм и гранитизирующих флюидов. В этих условиях развиваются метаморфические пояса андалузит-силлиманитового типа с высокоградиентными термодинамическими режимами.

3. В рамках эндогенных циклов супракрустальные образования подвергаются воздействию дискретно проявляющихся во времени и пространстве метаморфических процессов различной геологической природы. Общей тенденцией эволюции метаморфических поясов, вне зависимости от их геотектонического характера, является возрастание на прогрессивном этапе роли тепла, поступающего в метаморфическую систему из глубинных источников. Это определяет последовательную смену раннего, существенно геотермического метаморфизма процессами тектонического и плутонического классов. Давление как фактор метаморфизма в значительной мере определяется региональными и локальными тектоническими напряжениями в земной коре.

4. Термодинамические условия метаморфизма в конкретных структурных зонах земной коры характеризуются закономерной эволюцией, что позволяет рассматривать последние как метаморфические системы. Эволюция континентальных рифтогенных поясов характеризуется последовательным относительным " остыванием" метаморфизующихся супракомплексов. В поясах андалузит-силлиманитового типа эволюция метаморфизма, наоборот, характеризуется относительным " разогреванием" супракомплексов от ранних к кульминационным стадиям развития. На регрессивных стадиях термодинамический режим метаморфизма наследует особенности кульминационных стадий. В интраконтинентальных коллизионных зонах аномально низкоградиентные термодинамические режимы метаморфизма устанавливаются уже на ранних стадиях их развития.

5. Метаморфические исследования имеют значительный, пока недостаточно Еостребуемый потенциал для решения многих теоретических и прикладных задач геологии. В числе последних вопросы стратиграфического расчленения и корреляции раннедокембрийских комплексов пород, палеотектонические реконструкции, Изучение глубинного строения земной коры. На примере медно-никелевых месторождений Печенш и кианитовых месторождений Кейв показано важное значение геолого-генетических особенностей метаморфических процессов в формировании структуры месторождений, вещественного состава руд и их технологических характеристик, что необходимо учитывать прц разработке технологии добычи и переработки полезных ископаемых, связанных с метаморфическими комплексами.

Основные публикации по теме диссертации

1. Геохимия рудных элементов метаморфических серий докембрия (на примере Северного Приладожья).- Л.,Наука, 1967, 139 с. (соавторы А.А.Предовский, О.А.Беляев).

2. О последовательности развития метаморфических процессов в Северном Приладожье.- В кн.: Вопросы магматизма и метаморфизма. Л., ЛГУ, 1968, с.104-112 (соавтор О.А.Беляев).

3. Зоны низкотемпературного регионального метаморфизма.- В кн.: Геологическое развитие глубинных зон подвижных поясов (Сев. Приладожье).- Л., Наука, 1970, с.99-120.

4. Метаморфизм пород свиты Талья. -В кн.:Материалы по геологии и металлогении Кольского полуострова.- Апатиты, КФАН СССР, 1972, вып.4, с. 119-124 (соавтор О.А.Беляев).

5. Региональный метаморфизм кристаллических пород Печенгско-Аллареченскош района. - В кн.: Региональная геология, металлогения и геофизика. Апатиты, 1974, с. 9-15.( соавтор О.А.Беляев).

6. Фации регионального метаморфизма Кольского полуострова. - Л.,"Наука", 1977, 88 с.(соавторы О.А.Беляев, В.Г.Загородный, З.М.Волошина).

7. О возрасте и природе метаморфизма Кейвско-Лебяжинского супракрустального комплекса. - В кн.: Проблемы метаморфизма докембрия. Апатиты, 1979, с. 66-81.

8. Гранаты метаморфизованных конгломератов Малых Кейв.- В кн.: Минералы метаморфических пород Кольского полуострова. Апатиты, 1979, с.22-34.

9. Геологические и петрологические аспекты проблемы периодизации и природы метаморфизма Кольских карелид. - В кн.: Геологическое строение и развитие структурных зон докембрия Кольского полуострова. Апатиты, 1980, с.78-90.

10. Гранат-куммингтонитовые парагенезисы Усть-Понойской структуры. - В кн.: Минералы и минеральные комплексы Кольского полуострова. Апатиты, изд. КФАН АН СССР, 1980, с. 92-100. (соавтор З.М.Волошина).

11. Регрессивно-метаморфические и метасоматические процессы в карелидах Кольского полуострова.- В кн.: Метасоматоз и метасоматиты в метаморфических комплексах докембрия. Апатиты, 1981, с.19-28.

12. Метаморфическая зональность карелид северо-восточной части Балтийского щита.- В кн.: Геохимия метаморфических комплексов. Свердловск, 1982, с.35-41.

13. Метаморфогенное рудообразование в докембрии Кольского полуострова.-В кн.: Метаморфизм и метаморфогенное рудообразование раннего докембрия. Апатиты, 1984, с.3-9.

14. Новые данные о метаморфизме Приимандровского района и их геологическое значение.- В кн.: Геология докембрия Кольского полуострова. Апатиты, 1984, с.58-78 (соавторы З.М.Волошина, Л.НЛатышев, С.А.Реженова).

15. К вопросу о развитии процессов метаморфизма в зоне Колмозеро-Воронья (Кольский полуостров). - В кн.: Геология и история формирования докембрийских структур Кольского полуострова. Апатиты, 1984, с. 46-55 (соавторы J1J1. Гарифулин, С.А.Реженова).

16. Метаморфизм осадочно-вулканогенных образований Усть-Понойской структуры (Кольский полуостров). - В кн.: Метаморфизм и метаморфогенное рудообразование раннего докембрия. Апатиты, 1984, с. 69-77.(соавторы З.М.Валошина, С.А.Реженова).

17. К металшогенической характеристике фаций регионального метаморфизма докембрия Кольского полуострова.- В кн.: Прогнозирование месторождений полезных ископаемых на Кольском полуострове. Апатиты, КФАН СССР, 1985, с.62-68.

18. Поведение гранатов в условиях полиметаморфизма.- Изв. АН СССР, сер. геол., 1985, с.46-52.

19. Гетерогенные фанаты в метаосадочных породах доамфиболитовой ступени метаморфизма. - В кн.: Новые данные по минералогии магматических и метаморфических комплексов Кольского полуострова. Апатиты, 1985, с. 37-44.

20. Метаморфизм супракрустальных комплексов раннего докембрия. Северовосточная часть Балтийского щита. Л., Наука, 1986, 272 с.(соавторы О.А.Беляев, З.М.Волошина, М.Н.Бощанова, А.И.Ивлиев).

21. Условия и роль процессов метаморфизма в формировании различных типов кпанитовых руд Кейв (Кольский полуостров). - В кн.: Метаморфогенное рудообразование (Тезисы докладов). Ужгород, 1986, с. 138-139 (соавтор А.Н.Глазунков).

22. О поведении ильменита в структурно-метаморфических преобразованиях Кейв. - В кн.: Геология и генезис железорудных месторождений раннего докембрия. Апатиты, 1988, с. 91-97.(соавтор А.Н.Глазунков).

23. О некоторых петрогенетических особенностях фанатов лебяжинского метаморфического комплекса Кейв (Кольский полуостров). - В кн.: Минеральные парагенезисы метаморфических и метасоматических пород. Апатиты, 1987, с. 23-30.

24. Этапность и термодинамический режим метаморфизма Кейвского блока (Кольский полуостров). - В кн.: Строение и метаморфическая эволюция главных структурных зон Балтийского щита.Апатиты, 1987, с. 50-59 (соавтор А.Н.Глазунков).

25. Метаморфическая зональность и эволюция процессов метаморфизма.- В кн.: Эволюция земной коры и эндогенной металлогенической зональности северовосточной части Балтийского щита. Л., Наука, 1987, с.63-77.

26. On the problem of supracrustal rocks at the turn of the Archaean-Proterozoic.-Geol. Surv.Fmland, Special Paper 4, 1988, 123-130,

27. Метаморфизм дайковых пород северного обрамления Печенгской структуры.-В кн.: Рои мафических даек как индикаторы эндогенного режима (Кольский полуостров). Апатиты, 1989, с. 53-67 (соавтор З.М.Волошина).

28. Эндогенные режимы метаморфизма раннего докембрия (северо-восточная часть Балтийского щита).- Л., "Наука", 1990, 184 с. (соавторы Беляев O.A., Волошин.. З.М., Балаганский В.В., Глазунков А.Н., Пожиленко В.И.)

29. Фации метаморфизма восточной части Балтийского щита.- Л., Наука, 1990, 144 с. (соавторы О.А.Беляев, В.А.Глебовицкий, О.И.Володичев, В.М.Клейн, Л.В.Кулешевич, В.В.Северян).

30. Минеральные парагенезисы ультраосновных пород Печенги,- В кн.: Минералогия магматичесхих и метаморфических пород Карело-Кольского региона. Петрозаводск, 1990, с.б-21 (соавторы З.М.Волошина, С.А.Реженова).

31. Проблемы освоения забалансовых медно-никелевых руд Печенгского района. - В кн.: Геология медно-никелевых месторождений СССР. Л., Наука, 1990, с. 165-174 (соавторы Нерадовский Ю.Н., Корчагин А.У., Грицай АЛ.,Скляднева Л.Ф., Косяков А.И., Трофименко Т.А.)

32. Об использовании термодинамических градиентов метаморфизма при создании комплексных геолого-геофизшгеских моделей глубинного строения (на примере Кольского полуострова).- В кн.: Проблемы комплексной интерпретации геолого-геофизических данных. Л., Наука, 1991, с.24-31.(соавтор О.А.Беляев).

33. Metamorphic evolution of the Early Precambrian crust of the northeastern Baltic Shield. GFF Meeting Proceeding. 1990, vol. 112, p.295-296.(O.Belyaev, F. Mitrofanov).

34. Metallogenic features of the Lower Proterozoic crust Of the Kola Peninsula. GFF Meeting Proceedings, vol.113 (1991), p. 69-70.

35. Магматические и метаморфические индикаторы геодинамических обстановок раннего докембрия,- В кн.: Глубинное строение и геодинамика кристаллических щитов Европейской части СССР. Апатиты, 1991, с.102-108 (соавтор А.Н.Виноградов).

36. Метаморфическая зональность. В кн.: Докембрийская тектоника северовосточной части Балтийского щита. С.-Петербург, Наука, 1992, с.69-72,87-92.

37. Тектоно-метаморфическая эволюция северо-восточной части Балтийского шита в раннем протерозое.- Тектоника и метаморфизм. Тезисы докладов 28 Тектонического совещания. М„ МГУ, 1994, 110-112.

38. Метаморфические рудообразующие системы раннего докембрия (на примере северо-восточной части Балтийского щита). Апатиты,КНЦ РАН, 1995, 180 с.(в печати, соавторы О.А.Беляев, З.М.Волошина, А.Н.Глазунков).