Геологическое строение и история развития купольных структур Северного Приладожья

Васильева, Татьяна Игоревна

Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Геологическое строение и история развития купольных структур Северного Приладожья
ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Геологическое строение и история развития купольных структур Северного Приладожья"

ггв од

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК^ 8 £_К 1К)

ИНСТИТУТ ЛИТОСФЕРЫ ОКРАИННЫХ И ВНУТРЕННИХ МОРЕЙ

На правах рукописи

ВАСИЛЬЕВА Татьяна Игоревна

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КУПОЛЬНЫХ СТРУКТУР СЕВЕРНОГО ПРИЛАДОЖЬЯ

Специальность 04.00.01. - общая и региональная геология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолога - минералогических наук

Москва, 2000

Научный руководитель:

доктор геол.-мин. наук, М.З. Глуховский

Официальные оппоненты:

доктор геол.-мин. наук академик РАН

B.Е. Хаин

доктор геол.-мин. наук профессор

C.Б. Лобач-Жученко

Ведущая организация:

Объединенный Институт Физики Земли Академии наук РАН им. О.Ю. Шмидта

Защита диссертации состоится и2000 года в ¿/ ч. мин. на заседании диссертационного совета Д.003.50.01 при Институте литосферы окраинных п внутренних морей PAII по адресу: 109180, Москва, Старомонетаый пер., д.22

Отзывы просьба направлять ученому секретарю диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института литосферы окраинных и внутренних морей РАН.

Автореферат разослан "JlS " ¿//¿'/¿ff 2000 года

Ученый секретарь

Диссертационного совета, канд. геол. - мин. наук

Н.К.Власова

&3SA УЗ, £>

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КУПОЛЬНЫХ СТРУКТУР СЕВЕРНОГО ПРИЛАДОЖЬЯ.

Актуальность темы Северное Приладожье относится к одному из наиболее изученных в геологическом отношении регионов юга Балтийского щита. Его характерной чертой является широкое развитие гранито-гнейсовых куполов, впервые описанных О. Трюстедтом(1907) и ставших широко известными после работ П. Эскола (1949). Появившиеся в последнее время новые данные по стратиграфии и магматизму района изменили существующие представления о тектонической эволюции Приладожья. В настоящее время существуют две основные концепции тектонической эволюции Северного Приладожья, как части Ладожско-Ботнической зоны дислокаций. Одна из них основана на представлении о внутршиштном положении этой зоны (А.П. Светов и др., 1992). Вторая концепция, наиболее популярная в настоящее время, рассматривает Ладожско-Ботническую зону как крупную сутуру, разделяющую стабильный Карельский кратон и подвижную свекофеннскую область. В качестве одного из аргументов этой концепции приводится представление об отсутствии сналического фундамента в южной части района (Северо-Западное Приладожье), поскольку там не обнаружено купольных структур, типичных для северного сектора района. С такой точки зрения геодинамичсская позиция Северного и Северо-Западного Приладожья принципиально различна (Ш.К. Балтыбаев и др., 1996, В .А. Глебовицкий, В.М Шемякин, 1996, В.И. Шульдинер и др., 1995, 1997). В последние годы появилось представление о развитии Ладожско-Ботнической зоны в режиме транспрессии (Ю.А. Морозов, 1999). Таким образом, проблема генезиса окаймленных куполов, как реперов наличия сналического фундамента территории, приобретает особую актуальность в свете выяснения особенностей эволюции района. В этом отношении важным становится выяснение характера контакта ядер куполов и их слоистой оболочки. Также важно определение геодинамичсской природы вулканитов сортавальской серии обрамления, что позволит уточнить особенности ранних этапов развития и формирования куполов. Не менее актуален вопрос соотношения структур окаймленных куполов и метаморфизованных и мигматизированных супракрустальных толщ нижнего протерозоя.

Очевидна, таким образом, необходимость дальнейшего изучения геологического строения гранито-гнейсовых куполов Северного Приладожья, их пространственного положения; определение геодинамической позиции вещественных комплексов, слагающих обрамление куполов; выяснения основных особенностей строения термальных куполов (термальных аномалий), выявленных в южной части района; и определения основных этапов геодинамического развития региона на основе анализа условий формирования купольных структур различных типов.

Цель и задачи исследования. Целью работы является изучение особенностей геологического строения окаймленных куполов, проведение их типизации и тектонического районирования, а также выявления структурно-парагенетической связи с другими крупными структурными элементами этой части Балтийского щита для построения модели тектонической эволюции.

В задачи исследования входило изучение: 1) вещественного состава и структуры пород, слагающих инфракрустальный комплекс в ядрах куполов; 2) характера взаимоотношений структурно-вещественных комплексов инфраструктуры с супракрустальными толщами обрамления куполов; 3) особенностей строения термальных куполов и их взаимоотношений с породами рамы; а также проведение 4) типизации куполов, основанной на особенностях их строения; 5) тектонического районирования; 6) разработки модели тектонической эволюции куполов.

Фактический материал. В основу исследований положены личные наблюдения автора, проведенные в течение 1995-1998 годов за время работы в ИЛРАН (199596, 1999 г.г.) и ИГ Кар НЦ РАН (г. Петрозаводск) (1997-1998 г.г.) и анализ литературных данных. Основная часть материала собрана автором в ходе полевых работ совместно и под руководством сотрудников Института Геологии Кар НЦ РАН А.П. Светова и Л.П. Свириденко (1994-1995 г.г.), совместно с A.B. Первуниной (1994-1996 г.г), а также самостоятельных исследований. Автором было просмотрено 400 прозрачно-полированных шлифов, обработано 200 полных силикатных анализов, (с привлечением опубликованных материалов А.П. Светова и Л.П. Свириденко и оригинальных химических анализов, любезно предоставленных E.H. Тереховым); и 31 анализ редкоземельных элементов. Также были использованы данные микрозондового изучения минералов по 10 шлифам.

Методика исследований. Для решения поставленных задач использовались стандартные методы полевых исследований (геологические маршруты и площадное структурно-литологичсскос картирование осноепых структур в масштабе 1: 50.000 с применением материалов дешифрирования аэро- и космических снимков) и камеральной обработки полученных материалов. Также использовались современные подходы к изучению вещественного состава метаморфических и магматических пород, выражающиеся в применении петрохимических тестоно-магматических дискриминантных диаграмм при обработке геохимических данных, и анализ распределения РЗЭ для выявления особенностей петрогенезиса и геодинамических условий формирования исследуемых комплексов.

Объектом исследования являлся ансамбль окаймленных гранито-гнейсовых куполов Северного Приладожья (Сортавальская группа), расположенных на юго-восточном фланге Ладожско-Ботнической зоны дислокаций, в зоне контакта с Карельским массивом. Эти структуры хорошо обнажены в районе от озер Рютпоярви и Хаукаярви на севере до зал. Меллойстенлахти на юге. Для комплексного решения вопросов геодинамического развития территории в раннем протерозое были проведены работы в центральной части зоны (северная часть Пугсарского синклинория), где по результатам дешифрирования космических снимков выделяются специфические кольцевые структуры неясного генезиса.

Научная новизна.

Установлена гетерогенность вещественного состава ядер окаймленных куполов Северного Приладожья. В пределах Сортавальской (Западной) группы окаймленных куполов выделены два подтипа структур, различающихся по строению, составу и возрасту субстрата. Рассмотрены основные геохимические особенности метабазитов, слагающих обрамление окаймленных куполов,

позволяющие уточнить их геодинамическуга позицию. Установлено широкое развитие в центральной части Приладожья крупных кольцевых структур, отвечающих термальным аномалиям, и выражающимся в локальных нарушениях региональной метаморфической зональности. Формирование этого типа структур связано с широким развитием процессов ультраметаморфизма и анатексиса в терригенных породах ладожской серии.

На основе типизации куполов и их пространственного размещения предложена схема тектонического районирования территории и модель тектонической эволюции района как участка Ладожско-Ботнической зоны.

Основными защищаемыми положениями диссертации являются:

1. В пределах территории Северного Приладожья, принадлежащей к Ладожско-Ботнической зоне дислокаций, помимо ранее известных гранито-гнейсовых куполов облекания (первый тип), впервые выделены своеобразные кольцевые структуры, отвечающие термальным куполам или аномалиям (второй тип). Анализ пространственного размещения куполов первого и второго типов показал, что окаймленные купола распространены только в северной (внешней), а термальные - в южной (внутренней) части зоны дислокаций.

2. Строение окаймленных куполов принципиально уточнено в отношении природы границ между ядрами куполов и их обрамлением. Ядра куполов, образованные, как правило, гранито-гнейсами ремобилизованного фундамента, а также раннепротерозойскими параавтохтонными и аллохтонными гранитоидами, часто включают в себя прогрессивно метаморфизовашше терригенно-вулканогенные породы, входящие ъ состав базальных горизонтов комплекса обрамления.

3. Кольцевые структуры выделенные в Северо-Западном Приладожье, отвечают термальным аномалиям. Их структура определяется не столько купольной формой изгиба слоев, смятых в изоклинальные складки, сколько очаговым характером развития более позднего метасоматоза, диафтореза и гранитообразования, отображающимся в виде кольцевых структур. Последние связаны с нарушениями региональной метаморфической зональности и локальными проявлениями палингенпо-анатектического гранитообразования.

4. Купольный текгогенез в пределах юго-восточного фланга Ладожско-Ботнлческого подвижного пояса осуществлялся в коре континентального типа в последовательно метающихся и, временами, сосуществующих геодинамических режимах растяжения и сжатия.

Основные положения диссертации освещены автором в 10 опубликованных работах и доложены на Конференции молодых ученых ИЛСАН (Москва, 1996), совещании Докембрий Северной Евразии (С-Петербург, 1997), X молодежной конференции памяти К.О. Кратна (Петрозаводск, 1997), XXXII Тектоническом совещании (Москва, 1999) и Международном совещании Рифтогенез и металлогения докембрия (Петрозаводск, 1999), Научных чтениях памяти академика А.Л. Яншина (Москва, 2000) и XI молодежной конференции памяти К.О. Кратца (Петрозаводск, 2000).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения общим объемом 135 печатных страниц и включает 55 рисунка, 2 таблицы, и список литературы, включающий 134 наименования.

Благодарности. Работа выполнена в основном в Институте Литосферы окраинных и внутренних морей РАН под руководством доктора r-м. наук М.З. Глуховского, которому автор очень признателен за постоянную помощь и ценные советы. В процессе исследований автор пользовался поддержкой и консультациями М.В. Моралева, E.H. Терехова, Е. С. Пржиялговского, A.C. Балуева. Некоторые вопросы обсуждались с И.В. Козыревой и В.И. Шульдинером. Отдельно хочется поблагодарить сотрудников Института Геологии Кар НЦ РАН А.П. Свстова и Л.П. Свириденко, в сотрудничестве с которыми была собрана часть использованного в работе фактического материала. Неоценимую моральную поддержку оказали автору В.Е. Вержбицкий, Г.В. Лсднева, A.B. Соловьев, Д.В. Коваленко и Е.Е. Чернов. Огромную помощь в оформлении работы оказали Г.В. Гунина и Л.Ф. Сергачева.

Содержание и структура работы

В первой главе Обзор представлений о геологическом строении Северного Приладожья обобщены основные литературные материалы о геологическом строении Приладожья, соотношениях слагающих территорию вещественных комплексов, особенностях метаморфизма. Отдельно рассмотрены вопросы, касающиеся генезиса окаймленных куполов, что определяется необходимостью более четкого представления о природе купольных структур в этом классическом районе их развития. Завершающая часть главы посвящена обзору современных геодипамических моделей нижнепротерозойского этапа развития Балтийского щита и зоны свекокарелид.

Во второй главе Краткий очерк геологического строения Северного Приладожья изложены все необходимые данные но стратиграфии, магматизму, метаморфизму и тектонике Северного Приладожья. Приведены материалы, обосновывающие выделение базальной терригенной толщи в основании сортавальской серии. Кратко рассмотрены особенности глубинного строения территории и результаты дешифрирования космических и аэроснимков.

Содержание третьей главы Геологическое строение купольных структур Северного Приладожья основано на конкретных полевых наблюдениях, раскрывающих некоторые особенности внутреннего строения Сортавальской группы окаймленных куполов Северного Приладожья и взаимоотношения слагающих их пород. В связи с тем, что в настоящее время уже накоплен значительный структурно-геологический материал по рассматриваемому району, то наибольшее внимание обращалось на взаимоотношения различных структурно-вещественных комплексов, которые могли бы помочь определить генезис первичных пород и характерные черты их преобразования при ультраметаморфизме. Также приведены данные, показывающие особенности внутреннего строения одной из кольцевых структур Северо-Западного Приладожья, отвечающей ареалу локального нарушения региональной метаморфической зональности и интенсивного развития процессов диафтореза и гранитообразования (термального купола).

Четвертая глава Петрогеохимнческая характеристика пород - индикаторов геодипамических режимов формирования купольных структур посвящена

описанию петро- и геохимических особенностей вещественных комплексов ядер окаймленных куполов, их обрамления и гранитоидов зоны термальных куполов (данные силикатных анализов, определения редких и редкоземельных элементов). На основе анализа различных тектоно-магматических диаграмм, предложенных для геодинамической интерпретации геохимических данных (П.К. Кепежинскас, 1991, Де ля Рош, 1972, Т.И. Фролова, И.А. Бурикова, 1997, К. Конди, 1981, Е. Муллен, 1983, Дж. Пирс, Дж. Канн, 1983, Дж. Пирс и др., 1977), и особенностей распределения редкоземельных элементов (Ф.А. Летников, 1997, С.Р. Тейлор, С.М. Мак-Леннан, 1985, С.Б. Лобач-Жученко и др., 1991, В.И. Шульдинер и др., 1995) рассмотрены возможные условия формирования гранитоидов и метабазитов Приладожья.

В заключительной пятой главе диссертации Модель геодинамического развития Северного Приладожья в раннем протерозое подводятся итога всего комплекса исследований. Опираясь на основные выводы, следующие из изложенного выше материала, предлагается модель геодинамического развития Северного и Северо-Западного Приладожья как участка Ладожско-Ботнической зоны дислокаций.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПОЛОЖЕНИЙ

В пределах Приладожья, принадлежащего к Ладожско-Ботнической зоне дислокаций, помимо ранее известных грапито-гнейсовых куполов облекания (первый тип), впервые выделены своеобразные кольцевые структуры, отвечающие термальным куполам или аномалиям (второй тип). Анализ пространственного размещения куполов первого и второго типов показал, что окаймленные купола распространены только в северной (внешней), а термальные - в южной (внутренней) части зоны.

Положение обосновано на материале второй и третьей глав работы. Особенности тектоники Приладожья определяются его положением на границе постархейского Карельского кратона и раннепротерозойской Свекофеннскон подвижной области. Зона интенсивных дислокаций, протягивающаяся от Приладожья до Ботнического залива, выделяется различными исследователями как Ладожско-Ботническая шовная зона (А.П. Светов, Л.П. Свириденко, 1991) Раахе-Ладожская сутурная зона (А. Хиетонен, 1975, В.И. Шульдинер и др., 1995), Раахс-Ладожская линеаментная сдвиговая зона (Ю.А. Морозов, 1999), либо Ладожско-Ботнический подвижный пояс, имеющий рнфтогеннуга природу (С.И. Рыбаков и др., 1999).

Линейная Ладожско-Ботническая зона дислокаций северо-западного простирания хорошо дешифрируется на космических снимках различного разрешения. Ее ограничения выделяются по сгущению линеаментов северозападного простирания и изменению фототона поверхности к северо-западу и юго-западу от Ладожского озера (рис.1). Зона линейных структур занимает значительно большую по ширине площадь, чем это принято показывать на современных тектонических схемах (С.И. Рыбаков, 1999) и включает области, характеризующиеся присутствием древнего фундамента, что подтверждается и анализом геологических данных, приведенных различными авторами (Д.И.

Рис. 1. Мозаичная космокарта "Ландсат" Южной и Юго-Восточной Филчяндии, Карелии и Приладожья (а и схема е дешифрирования (б).

Рис.2. Сканерный космический снимок "Ландсат" территории Приладожья (а) и схема его дешифрирования с элементами геологического строения. Архей: 1 - Карельский массив; 2 - фундамент свекокарелид в ядрах куполов; нижний протерозой: 3 - вулканогенно-осадочные и терригенные отложения соргавальской и ладожской серий; нижнепротерозойские гранитоиды: 5 - плагиограниты, тоналиты, гранодиориты, мигматиты; 5 - плагиомикроклнновые и микроклиновые граниты; 6 ■ верхний протерозой: граниты-рапакиви; 7 - минеральная линейность; 8 - линеаменты, ограничивающие Ладожско-Ботаический подвижный пояс; 9 - фрагменты дуговых линеаментов Ладожской кольцевой системы; 10 - кольцевые и линейные линеаменты внутренней структуры ЛБПП: а - ограничивающие выступы фундамента; б - прочие; 11 - линеаменты, соответствующие зонам интенсивной милонитизации и повышенной трещиноватости.

Гарбар, 1996, Духовский А.А, Артамонова Н.А., 1994, Н.Г. Судовиков и др., 1970).

Ладожско-Ботннческая зона дислокаций четко выделяется на профилях ГСЗ ограничивающими ее зонами разломов, неоднородным строением области перехода кора-мантия и возрастанием в ее пределах мощности нижней коры (Н.В. Шаров и др., 1990). В Приладожье установлено присутствие высокоскоростных пород в верхней части коры и куполообразный подъем границы М в центральной части с компенсационными прогибами на периферии. Эти данные интерпретируются как глубинный магматический диапир, обусловивший интенсивный прогрев вмещающих пород, метаморфизм и палингенное гранитообразование (Ю.П. Оровецкий, В.Н. Голубев, 1988). Ладожско-Ботническая зона четко выделяется на карте магнитных аномалий Фенноскандинавского щита и характеризуется локальным развитием высокомагнитных пород, образующих прерывистые линейные и, реже, кольцевые аномалии (J.V. Korhonen et all, 1999).

Выделяемая непосредственно на территории Приладожья Ладожская кольцевая структура (диаметр - около 300 км), отражает особенности внутреннего строения этого участка Ладожско-Ботнической зоны дислокаций. В ее пределах фиксируется ряд кольцевых структур II порядка (рис.2). В виде кольцевых структур на снимке выделяется большая часть окаймленных куполов (в северной части района). В центральной части снимка, включающей СевероЗападное Приладожье, отмечено несколько структур диаметром около 30 км, ограниченных дуговыми линеаментами. В работе рассмотрено строение одной из них, соответствующей северной части Путсарского сишсшнория, и ограничивающей участок интенсивного проявления раннепротерозойского диафтореза и ультраметаморфизма (Мигматизация... 1985, Н.Г. Судовиков и др., 1970, Explanation... 1996). Основу вещественного комплекса этой территории составляют мигматизированные суиракрусталыше толщи сортавальской и ладожской серий нижнего протерозоя и гранитоиды плутоно-ультраметаморфогенного генезиса. Совокупность имеющихся данных по геологии и особенностям проявления метаморфизма в этом районе (В.П. Петров, 1995, В.И. Шульдинер и др., 1995, 1996, 1997, А.П. Светов, 1995, Л.П. Свириденко, 1980, Ю.В. Нагайцев, 1974, Мигматизация..., 1985, В.А. Глебовицкий и др., 1991, и др.) показывают, что здесь широко развиты структурно-вещественные комплексы, образовавшиеся в результате локальных нарушений метаморфической зональности и очагового анатексиса. Структуры такого типа В.П. Петровым (1995) определялись как термальные купола. Б.Я. Хоревой (1983) сходные образования были названы термальными антиклиналями. По ее мнению, они являются одноактными метаморфогенными структурами, сформировавшимися в течение одного этапа регионального прогрессивного метаморфизма одновозрасгных осадочно-вулканогенных пород и парагенетически связаны с полиметаморфическими комплексами окаймленных куполов, являясь более высокими сечениями области гранитообразования. Присутствующие иногда в ядрах таких структур гранитоиды являются перемещенными и образовались в результате плавления подстилающего древнего сиалического фундамента. Геологические данные не позволяют выделить в Северо-Западном Приладожье настоящую купольную структуру, но мы в дальнейшем будем использовать термин "термальный купол" для обозначения

типа структур, выделяемых на космических снимках и отвечающих зонам повышенной проницаемости и анатсктического гранитообразования.

Таким образом, в пределах рассматриваемого района выделяются две основные структурные зоны - внешняя, расположенная собственно на границе с Карельским кратоном, и внутренняя, отвечающая Северо-Западному Приладожью. Выделяемая на космических снимках линейная Ладожско-Ботническая зона дислокаций характеризуется сочетанием линейных и кольцевых линеаментов, формирование которых связано с раннепротсрозойским этапом развития района в условиях интенсивных сдвиговых дислокаций. Основные направления линейных зон - северо-западные, север-северо-западные и реже -северо-восточные. Эти нарушения контролируют основные проявления разновозрастного разноглубинного магматизма и зоны раннепротерозойского рудообразования в пределах всего пояса (К. Мяккеля, 1977, A.A. Русанова и др., 1999, А.П. Светов, Л.П. Свириденко, 1992).

Строение окаймленных куполов принципиально уточнено в отношении выделения границ между ядрами куполов и их обрамлением. Ядра куполов, образованные, как правило, гранито-гнейсами ремобилизованного фундамента, а также раннепротерозойскими параавтохтонными и аллохтонными гранитоидами, часто включают в себя прогрессивно метаморфизованные терригенно-вулканогенные породы, входящие в состав базальных горизонтов комплекса обрамления.

Положение обосновано на материале второй, третьей и четвертой глав работы.

Основу структурно-тектонического рисунка пограничной с Карельским крагоном части Ладожско-Ботнической зоны дислокаций составляют окаймленные купола, впервые выделенные П. Эскола (1949). Эти структуры характеризуются наличием хорошо видимого ядра, сложенного главным образом породами гранитоидного состава, и обрамления, представленного слоистыми супракрустальными толщами контрастного по отношению к ядру состава (в Приладожье - метавулканитами пижнепротерозойской сортавальской серии). На природу окаймленных куполов существует ряд самых разнообразных мнений, обзор которых был проведен ранее (Н.В. Горлов, 1972, И.Н. Лобанов, В.Н. Поликарпов, 1984, С.М. Синица, 1982, 1984). Существует три основных направления трактовки генезиса куполов: 1) окаймленные купола, или гранитоидный диапиризм (П. Эскола, 1949, К.Е. Вегман 1930, 1935, В. В. Белоусов, 1962, Л. В. Григорьева и Н. Ф. Шинкарев, 1981, К.О. Кратц, 1963); 2) тектоническое внедрение блоков фундамента в супракрустальный комплекс, или эрозионные "окна" в ядрах антиклиналей (О. Трюстедг, 1907, X. Вяюрюнен, 1959, Н.Г. Судовиков, 1954, К.А. Шуркин, 1958, А. А. Прсдовский, 1967, А. А. Казаков с соавторами, 1977, М.А. Черноморский, 1980, A.A. Духовский и H.A. Артамонова, 1994); 3) интерференция крупных складок пересекающихся направлений (Ю. А. Морозов и Д. Е. Гафт, 1985). В настоящее время большинством исследователей, занимающихся проблемами купольного тектогенеза в Приладожье, признается, что куполовидные структуры Северного Прйладожья представляют собой сложные глыбово-блоковые структуры, сформировавшиеся в результате наложения нескольких факторов - глыбово-волновых движений, деформаций, связанных со складчатостью, и, частично,

реоморфизма и гранитизации пород архейского комплекса фундамента. Проблема участия в строении куполов базальных образований сунраструктуры -сортавальской серии - на сегодняшний день не получила однозначного решения. В последние годы появились данные, указывающие на значительную роль сдвиговых дислокаций в формировании структурных форм окаймленных куполов (Ю.А. Морозов, 1999).

Выделяются две группы структур, разделенные зоной субмеридионалыюго глубинного разлома - Восточная (Питкярантская) и Западная (Сортавальская). Наиболее хорошо изученной является Питкярантская группа куполов, что связано с приуроченностью к контактам ядер и обрамления купольных струкгур месторождений полиметаллов и достаточно невысокой степенью метаморфизма пород обрамления, позволяющих четко отделять древние породы ядер. По представлениям ряда исследователей в строении ядер окаймленных куполов принимают участие и метаморфизованные терригенные породы, залегающие в основании разреза комплекса обрамления (сортавальской серии нижнего протерозоя). Этот вопрос обсуждался A.M. Даминовой, (1977), A.A. Предовским и др. (1967), Ю.А. Морозовым и Д.Е. Гафт, (1985), АЛ. Световым и Л.П. Свириденко (1990, 1992). В результате проведенных автором исследований установлено, что в строении Сортавальской группы куполов базальные образования сортавальской серии также принимают значительное участие. Распознать эти породы и установить их первичную природу достаточно сложно из-за близости составов метапсаммитов и гранито-гнейсов фундамента, а также структурной согласованности и совместного участия в процессе свскокарельской гранитизации. Тем не менее, метатерригенные породы обладают специфическими ■чертами, что позволяет достаточно точно определить природу этих образовании.

Метатерригенные образования базального горизонта сортавальской серии слагают брахиантиклинальные структуры, которые ранее рассматривались как ядра небольших куполов. Метатерригенные породы представлены кварц-полевошпатовыми, кварц-полевошпат-биотитовыми гнейсами, биотит-амфиболовыми гнейсами и сланцами, мигматитами по ним и телами амфиболитов, т.е. образованиями, очень сходными с породами ремобилизованного фундамента в ядрах куполов.

В качестве признаков базальной терригенной толщи, отличающих ее от гранито-гнейсов фундамента, можно отметить более светлую серую окраску, четкую полосчатость, ясно видимую пластовую отдельность. В ряде случаев в кварц-полевошпатовых гнейсах хорошо заметна стратификация, проявленная в виде градационной слоистости и послойного обогащения грубозернистых горизонтов тяжелой фракцией (магнетит). Иногда в грубополосчатых кварц-полевошпатовых гнейсах видны реликты пунктирной горизонтальной и пологой косой слоистости.

Все части разреза базальной терригенной толщи подверглись метасоматической гранитизации. Это выразилось в развитии метасоматического микроклина, который образует крупные порфиробласты, либо ксеноморфно развивается в направлении сланцеватости. Широко развиты структуры пластических деформаций. Породы часто милонитизированы и катаклазированы. Выявлены следы частичного плавления, широко развиты жилы метасоматических мигматит-гранитов, постепенно переходящие во вмещающие породы.

Кварц-полевошпатовые и кварц-биотитовые гнейсы базальной толщн на классификационной диаграмме Si02 - №г0+К20 соответствуют нормальным и субщёлочньш (ранигам-лейкогранитам и отличаются широкими вариациями количества К и Na. В гнейсах отмечаются пониженное, по сравнению с гранитами сходной кремнекислотности, содержание железа и кальция, широкие вариации содержаний глинозема, тогда как количества Cr, V, Со и Ni значительно превышают кларк для кислых пород (А.П. Виноградов, 1962). В теневых мигматит-гранитах, постепенно переходящих во вмещающие породы, сохраняются основные петрохнмические характеристики кварц-полевошпатовых гнейсов.

На диаграмме X. де ля Роша (1972) кварц-полевошпатовые гнейсы образуют компактную группу, сопоставимую с полем аркозов. Для сравнения использованы данные по гнейсам из ядра Кирьявалахтинского купола. Фигуративные точки составов гранито-гнейсов фундамента расположены вблизи тренда дифференциации габбро-риолит и в целом соответствуют гранитам-гранодйоритам. Поле их составов не сопоставимо с полем пород базальной толщи.

Богатые кальцием породы (гнейсы и кристаллические сланцы) на диаграмме дс ля Роша расположены вдоль тренда дифференциации габбро-риолит, что отражает разнообразие их первичного состава. Биотит-амфиболовые гнейсы, нередко карбонатсодержащис, попадают в поле граувакк. В них повышено содержание железа, магния и кальция, что характерно для туфогснно-осадочных образований. Во всех породах наблюдается высокое содержание глинозема и кальция.

Распредгление редкоземельных элементов показывает, что в отличие от спектров РЗЭ типичных архейских тоналитов и трондъемитов (С.Б. Лобач-Жученко и др., 1991) спектры изученных пород отличаются пониженным суммарным содержанием редких земель и присутствием Еи-аномалии. Отрицательная европиевая аномалия в гнейсах может быть связана с первичными особенностями пород, а Eu-максимум в мигматитах - с наложением раннепротерозойской гранитизации, частичного плавления и выноса обогащенного Eu материала в более высокие горизонты разреза. Спекгры распределения РЗЭ в мстатерригенных породах сходны с таковыми для гранито-гнейсов, слагающих ядра куполов, что свидетельствует о влиянии местного источника сноса материала.

Снизу вверх по разрезам базальной толщи наблюдается ритмично-последовательная смена типов пород (рис.3). Особенности внутреннего строения и состава пород позволяюг соиоставигь грубозернистые кварц-полевошпатовые гнейсы с текстурами рудного шлиха магнетита - с аркозовыми песчаниками, кварц-биотитовыс гнейсы - с песчаниками с глинистым цементом, а кварц-биотитовые гнейсы и сланцы с карбонатом и амфиболом - с туфогенно-осадочными отложениями, в которых варьируется количество примеси туфогенного и (иногда) карбонатного материала.

Установлена резкая литолого-фациальная изменчивость в строении базальной терригенной толщи и закономерное уменьшение мощностей с востока на запад. К западу в строении разрезов возрастает роль туфоалевролитов и туфопесчаников, карбонатсодержащих пород. Выделяются три основных комплекса отложений, которые хорошо сопоставляются со схемой

о. Вуоратсу

200

150

100

— ¥ - ¥

О..

Маясари

СВ крыло

Йокирантского

купола

_» _»-

» ¥ < ¥ »

¥ — ¥--Ч

V ¥ ¥ ¥ *

¥__¥ ¥

¥**—** ¥ —

Д _ К- _»_

е:

Рис. 3. Сопоставление колонок по частным разрезам базальной терригенной толщи сортавальской серии.

1 - кварц-полевошпатовые гнейсы (метапесчаники);

2 - полевошпатовые гнейсы (метааркозы); 3 - кварц-биотитовые гнейсы (метапесчаники с глинитстым цементом); 4 - амфибол-биотитовые гнейсы и сланцы (метатуфы и мстатуфоалевролиты); 5 - мраморы и скарноиды; 6 - амфиболиты; 7 - участки развития площадной гранитизации; 8 • рудная вкрапленность

расчленения янгозерской свиты, предложенной Г.В. Макаровой (1977). Кроме метатерригенных образований, в строении разреза базальной толщи участвуют согласно залегающие горизонты и пакеты амфиболитов, иногда будшшрованные, с которыми ассоциируют амфиболовые сланцы. Амфиболиты в основном приурочены к верхним частям внутренних ритмов и переслаиваются с песчано-глинистыми отложениями.

На основе анализа внутреннего строения куполов Сортавальской группы установлены следующие особенности:

1. Купола хорошо выражены в геологических структурах и на материалах дистанционного зондирования, благодаря четкому обособлению их ядер и структур облекания.

2. Ядра окаймленных куполов Сортавальской группы характеризуются существенной гетерогенностью состава слагающих их пород. Можно выделить два типа ядер. Первый тип - ядра, в состав которых входят образования ремобилизованного архейского цоколя, а также метаморфизованные породы супракрустального комплекса обрамления. (Кирьявалахтинский, Йокирантский). Только в ядре Кирьявалахтинского купола выделены топалиты и тоналцто-гнейсы, сопоставимые со сходными породами в ядрах куполов Питкярантской группы и фундаменте Карельского массива. Второй тип - ядра, которые сложены исключительно метаморфизованными комплексами сортавальской серии (купола Сортавальский, Сортокаллио, Хавус, Ишшарский). По вссй видимости, эти структуры являются менее эродированными. Источником сноса терригенного материала с достаточной степенью достоверности можно считать комплекс тоналитов и тоналито-гнсйсов раннсархейского фундамента Прцладожья. Направленное изменение вещественного состава отложений во внутренних ритмах базальной терригенной толщи свидетельствует о циклическом характере седиментации в эпиконтинентальном мелководном бассейне с тенденцией к погружению.

3. Степень метаморфических преобразований пород супракрустального комплекса в ядрах куполов значительно выше, чем в таких же породах в зоне обрамления.

4. Породы ядер окаймленных куполов испытали два этапа вещественного преобразования. Первый связан с плагиогранлтизацией и формированием плагиомигматитов. Второй этап фиксируется по интенсивному площадному проявлению калиевого метасоматоза, часто приуроченному к ослабленным зонам. Порфиробластический микроклин имеет наложенный характер, а входящие в состав комплекса ядра окаймленных куполов плагиомикроклиновые гранитоиды являются метасоматическими образованиями и формировались 'in situ", либо же являются слабо перемещенными.

5. Наиболее поздним является этан хрупкопластичных деформаций, которые накладываются на ранее сформированные структуры. С ним связано формирование мелких разрывов, трещин, залеченных кварцевыми жилами, зон хлоритизации и эпидотизации, с которыми часто связаны малоамплитудные сдвиговые дислокации. Последние образуют две пересекающиеся системы, отмеченные во всех структурах, и имеющие северо-западное и северо-восточное простирания.

6. Обрамление окаймленных куполов сложено амфиболитами и амфиболовыми сланцами сортавальской серии. Контакт между ядром и обрамлением является тектоническим, но фиксирует не стратиграфическую границу, а зону срыва по контакту реологически различных комплексов. К зоне контакта приурочены проявления полиметаллов, формирование которых генетически связано с телами плагиомикроклиновых гранитоидов, входящих в комплекс пород, слагающих ядра куполов. Практически во всех рассмотренных купольных структурах отмечается запрокидывание в северо-восточном направлении. Эти данные, наряду с однонаправленной ориентировкой линейности, позволили предыдущим исследователям сделать вывод о преимущественном северном и северо-восточном направлении перемещения материала в период становления структуры региона в результате тангенциального сжатия. На завершающем зтапе раннепротерозойского цикла развития территории преобладали хрупкие деформации.

Кольцевые структуры, выделенные в Северо-Западном Приладожье, отвечают термальным аномалиям. Их структура определяется не столько купольной формой изгиба слоев, смятых в изоклинальные складки, сколько очаговым характером развития более позднего метасоматоза, диафтореза и гранитообразования, отображающимся в виде кольцевых структур. Последние связаны с нарушениями региональной метаморфической зональности и локальными проявлениями палиигеино-анапкктичсского гранитообразования.

Положение обосновано на материале второй и третьей глав работы. 11а космических снимках территория Северо-Западного Приладожья попадает в пределы крупной кольцевой структуры, охватывающей область высокоградиентного гранулитового метаморфизма (1-790-825° и Р около 5 кбар) и интенсивных ультраметаморфических преобразований (Н.Г. Судовиков и др., 1970, В.А. Глебовицкий, и др., 1991, Мигматизация... 1985, В.П. Петров, 1995, В.И. Шульдинер и др., 1997). В пределах этой зоны выделяется несколько структур второго порядка, выраженных на снимках системами дуговых линеаментов, ограничивающих овалы диаметром около 30 км. Этим кольцевым структурам соответствуют участки проявления высокотемпературного диафтореза и кремний-калиевого метасоматоза.

В работе рассматривается одна из таких структур (Североладожская), расположенная в северной части Путсарского синклинория. Большая часть территории сложена биотитовыми, биотит-гранатовыми гнейсами ладожской серии, переслаивающимися с подчиненным количеством метапесчаников, горизонтов с кремнисто-карбонатными конкрециями, сульфидизированных метаалевролитов и будинированными горизонтами амфиболитов. Ладожская серия в описываемом районе смята в систему изоклинальных складок, сформированную в ходе трех (Мигматизация..., 1985, Н.Г. Судовиков и др.. 1970, А.Н. Казаков, 1976, А.Н. Казаков и др., 1977) этапов деформации. Наибольшее значение для формирования структуры района имел второй этап деформаций БП, с которым связывается максимальное проявление процессов

гранитообразования и надвигообразования. Установлено, что наиболее ранние выделяемые в районе складки этого этапа имеют субмеридиональную ориентировку. На них накладываются лежачие изоклинальные складки с погружающимися к югу шарнирами. Наиболее поздними являются складки северо-западного простирания и прерывистые зоны смятия, имеющие в основном северо-восточное простирание (они относятся к третьему этапу деформаций). Среди гнейсов часто присутствуют незначительные по размерам тела метасоматичсских плагийгранитоидов, вещественный состав которых находится в прямой зависимости от состава вмещающих пород. Вокруг них фиксируется ореол повышенной мигматизации гнейсов ладожской серии.

Североладожская кольцевая структура характеризуется широким развитием диафторических процессов и комплекса тел гранитоидного состава, формирование которых связано с ультраметаморфизмом. Плагиогранитоиды, образующиеся в результате селективного плавления гнейсов ладожской серии, прорваны секущими телами плагиомикроклиновых гранитов массивного и пегматоидного сложения и подверглись метасоматическому калиевому (микроклиновому) порфиробластезу. Объектами специальных исследований были два таких массива, расположенные в северной части кольцевой структуры. Особенности их строения позволяют предположить их формирование за счет метасоматического преобразования различного по составу субстрата. Более однородный состав пород в центральных частях крупных массивов предполагает присутствие там тел раннеорогенных гранитоидов тоналит-плагиогранитного ряда. На завершающем этапе становления гранитоидов значительную роль играл калиевый метасоматоз, проявления которого приурочены к отдельным ослабленным проницаемым зонам. С этими же зонами связано развитие жильных и шлировых тел плагиомикроклиновых гранитов пегматоидного облика.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Североладожская кольцевая структура, соответствующая северной части Путсарского синклинория, ограничивает участок интенсивного диафтореза амфиболитовой фации по породам гранулитовой фации.

2. Развитые в пределах рассматриваемой территории гранитоиды характеризуются широкими вариациями вещественного состава (особенно в краевых частях), содержат многочисленные реликты пород ладожской серии. При этом гранитоиды, вмещающие реликты амфиболитов, обычно содержат амфибол и по составу соответствуют эндербитам, а вмещающие реликты биотит-гранатовых гейсов -являются гранатсодержащими.

3. Центральная часть некоторых массивов характеризуется более однородным строением, хотя реликтовые минералы первичных пород все равно сохраняются. Это может служить указанием на более высокую степень их преобразования.

4. На становление рассматриваемых гранитоидов существенное влияние оказал глубинный метасоматоз, мощно проявившийся по отдельным наиболее проницаемым зонам. Максимальные метасоматические преобразования связаны с узлами пересечения разломов, или зонами очагового анатексиса (центральная часть массива Реускула).

Купольный тектогенез в пределах юго-восточного фланга Ладожско-Бвтнического подвижного пояса (Приладожье) осуществлялся в коре континентального типа в последовательно меняющихся и, временами, сосуществующих геодипамических режимах растяжения и сжатия.

Положение обосновано на материале четвертой и пятой глав работы. Анализ условий формирования купольных структур Приладожья может быть проведен с использованием тех же приемов и методов, что и для пород-индикаторов гсодинамических режимов фанерозоя (П.К. Кепежинскас и др., 1991, С.Р.Тейлор, С.М. Мак-Леннан, 1988,.Т.Н. Фролова, И.А. Бурикова, 1997, Condie К.С. , 1981, Mullen Е., 1983, Pearce J.A., Cann J.R., 1973, Реагсе J.R, Gormann В.Е., Birkert Т.С., 1977) - гранитоидов и базальтоидов. Вместе с тем необходимо учитывать специфические особенности как самих пород докембрия, претерпевших метаморфические изменения, так и геологические условия их образования. В этом случае необходимо принимать во внимание изохимический характер метаморфизма, благодаря чему, например, породы базитового состава, будучи метаморфизованы в самой различной степени, сохраняют основные геохимические черты исходных вулканических и интрузивных образований и наиболее уверенно диагностируются (В.М. Моралев, 1985). Отсюда следует вывод, имеющий важное значение - петрохимические особенности пород базитового состава могут являться основой для анализа геодинамических условий формирования докембрийских комплексов.

К породам - индикаторам геодинамических обстановок раннего этапа формирования купольных структур относятся метабазиты, залегающие в обрамлении куполов и прорывающие структурно-вещественные комплексы их ядер. Особенности геодинамических условий завершающих этапов развития могут быть рассмотрены на основе анализа геохимических черт гранитоидов, как входящих в состав комплексов ядер куполов, так и прорывающих нижнепротерозойские супракрустальные толщи.

Геохимические особенности метабазитов Северного Приладожья. Метабазиты свекокарельского этапа в Приладожье представлены интрузивной и вулканической фациями и характеризуются переменным химическим составом и различной степенью метаморфических преобразований. Ранние интрузивные образования представлены породами габбро-перидотит-плагиогранитовой серии, сформированными до главной фазы свекокарельской складчатости и подвергшиеся гненсификации и наложенной микроклинизации по ослабленным зонам. Петрохимические характеристики габброидов указывают на толеитовый состав первичной магмы (А.П. Светов, 1992). Тела ультрабазитов, при мощности в первые десятки метров и протяженности 200-300 метров образуют протяженный пояс северо-западного простирания до района Оутокумпу (Simonen, 1980) и, скорее всего, сопоставимы с офиолитовыми комплексами Оутокумпу и Йормуа (Восточная Финляндия).

По петрохимическим показателям метабазиты сортавальской серии соответствуют слабо подщелоченным толеитовым базальтам с несколько пониженной титанистостыо (1.2%), нормальной глиноземистостью и сопоставимыми со средним для толеитовых базальтов содержаниями магния и железа. По данным А.П. Светова (1992) выделяются три импульса излияний, каждый из которых отвечает обособленным антидромным циклам развития. Тип

вулканических построек определяется как щитовые вулканы исландского типа. Излияния сопровождались внедрением комагматичных силлов габбро-долеритов, а также даек и субвулканических тел плагиогранитов и плагиогранит-порфиров. На завершающем этапе формирования сортавальской серии происходили излияния лав ультрабазитового состава и внедрение ультраосновных интрузий, аналогичных комплексу Йормуа (Ivanicov V. et.a., 1998).

Вопрос о геодинамических режимах выплавления основных магм, родоначальных для метабазитов (ортоамфиболитов) сортавальской серии, может быть обсужден на основе анализа тектоно-магматических диаграмм, использующих содержания наиболее стабильных при метаморфизме элементов: титана, циркония и отчасти стронция. Изохимический характер прогрессивного метаморфизма и незначительная роль контаминации первичных магм обеспечивают возможность использования большей части геохимических данных для петрогенетического и тектонического анализов. Для этого были использованы диаграммы Ti/100-Zr-Sr/2, Zr/Y-Zr (рис.4). Метабазиты сортавальской серии главным образом соответствуют известково-щелочным, океаническим и островодужным вулканитам. Показательно, что траппы Норильского района (Гладких B.C., Гусев Г.С., 1993), взятые для сравнения как типичные внутригшитные базальты, хорошо сопоставимы полем базитов сортавальской серии. Это позволяет считать, что внутриплитные базальтоиды по выбранным нами геохимическим параметрам могут обладать характеристиками различных геодинамических обстановок. Спектры распределения редких земель характеризуются преобладанием легких РЗЭ над тяжелыми и высоким La/Yb отношением, что отличает ортоамфиболиты от базальтов срединно-океанических хребтов, в которых наблюдается частичное обогащение тяжелыми лантаноидами при более низком суммарном содержании РЗЭ. Такой тип распределения был установлен только для нескольких образцов базитов из даек в центральной части Кирьявалахтинского купола (рис.5).

Метабазиты выделяемой в верхней части сортавальской серии свиты Вуорио, сопоставляемой с офиолитовым комплексом Йормуа (А.П.Светов, Л.П. Свириденко, 1990) соответствуют базальтам и пикробазальтам. На тектоно-магматических диаграммах фигуративные точки их составов соответствуют различным геодинамическим обстановкам, главным образом - базальтов срединно-океанических хребтов и океанических островов.

Метабазиты дайковых комплексов из ядер окаймленных куполов по петрохимическим показателям сходны с метавулканитами основной части сортавальской серии, что подтверждает представление о комагматичности этих комплексов. Устойчивые к метаморфизму элементы Ti, Zr, Sr и Y отличаются широким разбросом значений по всем полям. Данные по распределению редкоземельных элементов показывают, что метабазиты даек в ядрах купольных структур характеризуются более пологим наклоном графика и меньшим содержанием легких лантаноидов, нежели метабазиты нижней части разреза сортавальской серии. Часть даек (в Сортавальском куполе) по своим петрохимическим характеристиками и особенностям распределения редкоземельных элементов близка метабазитам свиты Вуорио и выделенным ранее ((Ivanicov V. et.a., 1998) силлам с характеристиками MORB-базитов, залегающим среди ортоамфиболитов сортавальской серии. Среди них

Рис.4. Дискриминационные диатраммы Ti/]00-Zr-Sr/2, Ti/J00-Zr-3Y ;i Zr/Y-Zr [122] для метабазитов даек купольных структур и метавулкашггов сортавальской серии.

1-3 метабазиты: 1 - Кирьявалахтинского купала; 2 - купола Сортокаллио; 3 - сортавальской серии; 4 - толеиты трапповой формации Норильского района; 5 - габброиды Приладожья с характеристиками MORB-Сазальтов [108]. Поля базальтов: а - А, В - низкокалиевые толеиты; В - MORB, В С -известково-щелочные; D - вкутриплитных обстановок. б - IAB -низкокалиевые толеиты и базальты островных дуг; САВ - известково-щелочные; OFB - срединно-океанических хребтов, в - А - внутринл;ггные: В - островных дуг; С - срединно-океанических хребтов.

Рис.5. Спектры распределения редкоземельных элементов: а) - для метавулканитов основной части разреза сортавальской серии (1) и ультраосновных силлов с характеристиками МСЖВ-базитов по (Иваников и др, 1997, 1999) (2); б: для дайковых комплексов из ядер окаймленных куполов Сортавальской группы: сопоставимых с основной частью разреза сортавальской серии (1) и сопоставимых с базит-ультрабазнтовым комплексом с характеристиками МОЯВ-базитов (2). Для сравнения показаны спектры для силлов, сравниваемых

с оАисшитавими юиштпксаии ^тотлгш и Иаоииа по Шкамиийо и ли.

появляются высоко- и низкомагнезиальные разновидности, что не типично для сортавальской серии, несущей характеристики недифференцированных протоплатформенных образований траинового типа. Разделение вулканитов Приладожья на железистые и магнезиальные, по данным А.П. Светова (1990), фиксируется начиная с ливвия, что косвенно подтверждает правомерность выделения этого уровня как этапа новой тектонической нестабильности (В.И. Шульдинер и др, 1996, Металлогения Карелии, 1999). Тем не менее, на тектоно-магматических диаграммах их позиция принципиальных различий не показывает.

Метабазиты даек из зоны термальных аномалий, залегающие в виде будинированных тел среди пород ладожской серии, в основном относятся к толеитовой и известково-щелочной серии и на тектоно-магматических диаграммах попадают в поля известково-щелочных базальтоидов островных дуг и континентальных рифтов. Выделяются высоко- и гшзкомагнезиальные разновидности. По особенностям состава они наиболее близки к базальтам и пикробазальтам разреза Вуорио.

Данные по геологии и петрохимическим особенностям дайковых комплексов из купольных структур подтверждают представления о комагматичносги большей части основных пород дайковых комплексов и вулканитов сортавальской серии. Более того, появляются дополнительные материалы, свидетельствующие о многоэтапное™ магматизма в период формирования сортавальской серии. Результаты геохимических исследований дайковых комплексов подтверждают обоснованность представлений о формировании по крайней мере нижней части сортавальской серии в условиях, адекватных внутриплитным обстановка». Особенности строения базальной терригешюй толщи сортавальской серии показывают, что седиментация происходила в мелководном эпиконтинентальном бассейне, который развивался, скорее всего, на медленно погружающейся консолидированной архейской континентальной коре. Об этом свидетельствуют особенности распределения РЗЭ в аркозовых песчаниках базальной толщи, наследующих геохимические характеристики гранитоидов фундамента, и изотопные Зт-Ш данные (Гуатсоу V. е(.а., 1998), выявляющие контаминацию метабазальтов материалом архейской сиалической коры.

Геохимия метабазитов обрамления окаймленных куполов (сортавальская серия) и комагматичных им даек фиксируют преобладающую в период их формирования обстановку растяжения, причем характерных признаков, позволяющих отличить океанические и континентальные условия базальтового магматизма, не выявляется. Отсутствие четкой геохимической специализации, отмеченное для этих пород, их сходство с вулканитами различных геодинамических обстановок, позволяют сделать вывод об их формировании преимущественно в условии континентального рифтогенеза. Об этом свидетельствуют и такие особенности, как обогащение метабазитов щелочными и щелочноземельными элементами, повышенное содержание легких лаггтаноидов. Метабазиты с геохимическими характеристиками МОМЗ-базальтов характеризуются незначительными объемами и появляются только в период наибольшего растяжения, что подтверждается и существованием офиолитоподобных ассоциаций Оутокумпу и Йормуа в Финляндии. Их локальное проявление, приуроченность к зонам глубинных разломов не

позволяют рассматривать подобные ассоциации как собственно океанические. Па отсутствие собственно океанических обстановок указывают и то, что для ряда даек в Кирьявалахтинском куполе также установлено распределение редких земель, присущее М01Ш-базитам. Выявленные особенности геохимии метабазитов Приладожья характерны для двух геодинамических обстановок (Т.П. Фролова, И.А. Бурикова, 1997) - океанических островов и континентальных рифтов, и реализуются под воздействием потока мантийных флюидов, соответствующих "горячим точкам", или плюмам. Унаслсдованность геохимических черт ятулийско-людиковийского (сортавальская серия) вулканизма калевийским (метавулканиты ладожской серии), известково-щелочная направленность последнего и высокая щелочность также свидетельствуют о развития территории в режиме внутриконтинентального рифтинга. Это подтверждается и имеющимися данными (Т.Н. Фролова, И.А. Бурикова, 1997) о гетерогенности известково-щслочных серий и дискуссионности их трактовки как трассеров зон субдукции. Но вопрос калевийского магматизма требует специальной разработки.

Геохимия граиитоидов окаймленных куполов

Ядра окаймленных куполов Сортавальской группы сложены гетерогенным комплексом пород - тоналитамн и тоналиго-гнейсами, лейкократовыми плагиогнейсами и кварц-биотитовыми гнейсами, биотит-амфиболовыми и амфнболовыми гнейсами и кристаллическими сланцами, мигматитами-плагиогранитами и плагиомироклиновыми фанитами. Для геодпнамичсской интерпретации условий формирования окаймленных куполов использованы данные по геохимии 1ранитоидов из их ядер.

Плагиомикроюшновые гранитоиды на диаграмме 8102-К,()+Каг0 соответствуют субщелочным 1ранитам и лейкогранитам. Породы резко обогащены калием и по петрохимическим параметрам относятся к гранитам Я-типа. Они характеризуются высоким содержанием Ва, КЬ и низким - 1л, йг, Сб. Распределение редких земель отличается значительным преобладанием легких лантаноидов. Иногда в гранитоидах отмечается положительная европиевая аномалия (до Еи/Еи* - 2.5, рис.6а), что типично для пород мстасоматического генезиса (Ф.А. Летников и др., 1996). Фигуративные точки составов исследуемых образцов в основном попадают в поле синколлизионных гранитов (рис.66), что не противоречит представлению об окончательном формировании купольных структур в условиях сжатия.

Геохимия граиитоидов зоны термальных аномалий.

Составы граиитоидов зоны термальных аномалий соответствуют субщелочным кварцевым диоритам, сиенитам и гранитам. Они характеризуются повышенной глиноземистостью (15-25 вес%), железистостыо и высоким калий-нитриевым отношением. В сиенитах и кварцевых диоритах отмечается низкое содержание рубидия, цезия, лития и повышенное - бария и стронция, что сближает их с комплексом раннеорогенных граиитоидов Приладожья (А.П. Светов и др., 1990). Теми же соотношениями характеризуются и вмещающие массивы биотитовые и биотит-гранатовые гнейсы ладожской серии, что не позволяет сделать однозначного вывода о природе граиитоидов. В микроклинизированных разностях резко возрастает содержание рубидия и бария, и падает - стронция.

Распределение редкоземельных элементов характеризуется широкими вариациями La/Yb отношения. По сравнению со спектром редкоземельных элементов Тервусского массива, относящегося к интрузивному позднеорогенному диорит-гранитовому комплексу (В .И. Шульдинер и др., 1995), в них отмечается более пологий тип распределения и несколько повышенное содержание тяжелых лантаноидов (рис.бв). По своим петрохимическим параметрам описываемые гранитоиды относятся к S-типу и в основном попадают в поля синколлизионных и частично - поздне- и посторогснных гранитов, также, как и точки составов гранитоидов массива Терву (рис.бг).

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о гетерогенности протолита гранитоидов зоны термальных аномалий, в состав которого входят ранние гранитоиды и мигматизированные породы рамы. Окончательное становление массивов связано с очаговым анатексисом, в результате которого шло преобразование ранее сформировавшихся комплексов.

Этот вывод подтверждают и данные по зональности гранатов, отобранных гранатсодержащих гранитов массива Реускула и из вмещающих гранитоиды биотит-гранатовых гнейсов ладожской серии. Установлено присугствие трех генераций фанатов, для каждой из которых отмечаются свои особенности зональности. Гранаты I генерации имеют слабо выраженную зональность обратного типа. В крупных, отчетливо зональных гранатах II генерации отмечено развитие сложной нетривиальной зональности, указывающей на смену термодинамических условий во время роста кристаллов. Кристаллы III генерации близки по составу к регрессивной кайме крупных зерен (II генерация) и характеризуются наличием простой обратной зональности.

Имеющиеся данные позволяют говорить о трех этапах становления массива Реускула, во время каждого из которых шло формирование различных по составу гранатов.

Первый этап был связан с прогрессивным метаморфизмом амфиболитовой до гранулитовой фации, термодинамические параметры которого определены как Т=450-750 С и Р=4,5-5 кбар. В это время в глиноземистых гнейсах происходило формирование зерен граната I генерации с близким к гомогенному составом. Второй этап отвечает периоду регрессивного метаморфизма амфиболитовой фации и связанным с ним мигматитообразованию и перекристаллизации. В связи с перераспределением компонентов начинался рост гранатовых кристаллов в лейкосоме мигматитов, а в гранатах субстрата шло формирование слабой обратной зональности. Третий этап протекал в условиях снятия давления и активного развития процессов ультраметаморфического гранитообразования. С ним было связано формирование узкой регрессивной каймы у гранатов II генерации и образование мелких зерен III генерации. Эти фазы наиболее обогащены спессартиновой составляющей. Такие особенности состава характерны главным образом для гранатов магматического происхождения, образующихся из высокоглиноземистой магмы (Miller С. F., Studdart E.F., 1981). Только последний этап формирования структуры можно считать собственно магматическим и протекавшим в условиях меняющегося Р-Т режима и флюидопотока, на что указывает наличие в гранатах III генерации слабой обратной зональности.

Рис.6 Спектры распределения редкоземельных элементов и диаграммы для геохимической и геодинамической типизации гранитоидов Северного Приладожья Л. Б - для окаймленных куполов, В, Г - для гранитоидов зоны термальных аномалий. 1 - плагиограниты, гранодиориты; 2 -микроклинизированные граниты; 3 - жильные плагиомикроклиновые граниты;

4 - двуполевошпатовые граниты Тервусского массива. На рис. Л и В: серое поле -архейские тоналиты Карельского массива; поде со штриховкой - раннеорогенные гранитоиды Приладожья. Цифры у спектров соответствуют условным обозначениям.

На рис,Б и Г: 43М1(Ыа+К)-2(Ре+'П), Я2 - 6Са+2К^+Ре. Поля гранитоидов:

1 - мантийное фракционирование; 2 -предколл из ионные; 3 -постколлизионные; 4 - позднеорогеиные;

5 - анорогенные; 6 -синколлизионные; 7 - посторогенше

Данные о зональности фанатов позволяют уточнить особенности эволюции структуры и выявить последовательность смены термодинамических условий от высоких температур и умеренных давлений во время зарождения купольной структуры к более низкотемпературной обстановке активной мигматизации субстрата до резкой декомпрессии и диапирового подъема гранитоидов центральной части купола в условиях высокого глубинного флюидопотока. С последним этаном связано развитие калиевого порфиробластеза, наиболее интенсивно проявленного в центральной части структуры и по отдельным проницаемым зонам в ее краевых частях.

Гранитоиды из ядер окаймленных куполов и из зоны термальных аномалий по своим нетрохимическим характеристикам сходны друг с другом. И те, и другое относятся к в-типу. Сравнение особенностей распределения редких земель в гранигоидах окаймленных куполов и термальных структур показывает, что они обладают определенным сходством, выраженным в значительном обеднении тяжелыми РЗЭ. Для гранитоидов из массива Реускула такое обеднение фиксируется только для части образцов, отобрашшх в участках с наиболее сильно проявленным микроклиновым порфиробластезом. Для ряда образцов отмечен европиевый максимум. Спектры редких земель с пониженным общим содержанием лантаноидов и резко выраженной положительной европиевой аномалией описаны Ф.А. Летниковым с соавторами (1996) для пород диорит-сиенитового интрузивного комплекса Чернорудско-Баракчинской зоны глубинного разлома (Приольхонье), характеризующейся широким проявлением метасоматических процессов под воздействием мантийного флюида. Спектры распределения редкоземельных элементов в гранитоидах куполов и в зоне термальных аномалий отражают значительную роль метасоматоза в их формировании. Становление позднеорогенных гранитоидов плутоно-ультраметаморфической ассоциации связано с региональным прогревом н мощным флюидопотоком, имеющим первично-мантийное происхождение. Также определенное воздействие на их формирование оказал интенсивный базитовый магматизм доорогенного и раннеорогенного цикла, обусловивший частичное плавление вещества коры и образование гранитных расплавов.

Отмеченное геохимическое сходство гранитоидов обеих рассмотренных зон указывает на общность процесса их формирования, но в зоне термальных аномалий гранитообразование характеризуется более высокой щелочностью и большим накоплением редких и щелочных элементов. Полученные данные хорошо согласуются с представлением об увеличении щелочности гранитообразования в Приладожье в юго-западном направлении (Л.П. Свириденко, 1980) и подтверждают мнение о наличии в центральной части Приладожского района мантийного диапира (плюма), обусловившего интенсивный мантийный флюидный и тепловой поток

Заключение

На основе изложенных выше материалов можно наметить следующие основные особенности геологического строения купольных структур Приладожья.

1. Основу структурного ансамбля северной части региона составляют купольные образования, центральная часть ядер которых сложена разнообразными гнейсами, гранито-гнейсами, мигматитами и телами метасоматических гранитоидов. Большая часть гнейсов является

продуктами прогрессивного метаморфизма терригснных пород базалыюго горизонта сортавальской серии.

2. Особенности осадконакопления в период отложения терригенных пород базальной толщи сортавальской серии показывают, что источником сноса терригенного материала с достаточной степенью достоверности можно считать комплекс тоналитов и тоналито-гнейсов раннеархейского фундамента Приладожья. Направленное изменение вещественного состава отложений во внутренних ритмах базальной терригенной толщи свидетельствует о циклическом характере седиментации в эпикоитиненталыюм мелководном бассейне с тенденцией к погружению. Этот бассейн развивался на медленно погружающейся консолидированной архейской континентальной коре, что подтверждают данные о распределении РЗЭ в аркозовых песчаниках, наследующих геохимические характеристики гранитоидов фундамента.

3. Мафические комплексы Приладожья могут быть подразделены на три типа. Метабазиты первого типа, наиболее древнего (ятулийско-людиковийского возраста), контаминированы архейским коровым материалом и обладают геохимическими характеристиками платформенных образований. Для них отмечаются обогащение легкими РЗЭ, К, ЛЬ и Ва. Метабазиты второго типа, являющегося относительно более молодым (ливвийского возраста), разделяется на железистую и магнезиальную ветви, сопоставимы с метабазитами срединно-океанических хребтов и характеризуют этап наиболее активного растяжения, мощно проявившегося на продолжении Ладожско-Ботнического пояса в Финляндии (офиолитовые комплексы Оутокумпу и Иормуа). Метабазиты калевия, локально развитые среди терригенных толщ ладожской серии (третий тип), также разделяются на магнезиальную п железистую ветви, но характеризуются более кислым составом вулканитов и смещением тренда от толеитового к известково-щелочному. Его геодинамическая природа весьма спорна. На тектоио-магматических диаграммах фигуративные точки составов калевийских вулканитов соответствуют островодужным или внутриконтинентальным рифтовым обстановкам, что позволило ряду авторов сделать вывод об их формировании в зоне задугового спрединга.

4. Гранитоиды, входящие в состав комплекса ядер куполов, по своим петрохимическим характеристикам относятся к Б-типу и на тектоно-магматических диаграммах соответствуют главным образом коллизионным гранитам. Значительное влияние на их формирование оказали процессы калиевого метасоматоза. На это указывают как геологические, так и геохимические данные, в частности, особенности распределения редкоземельных элементов.

которыми связан повышенный глубинный тепловой и флюидный поток. Это сложные полифациальные комплексы, в состав которых входят мигматизированные терригенные толщи ладожской серии и раннеорогенныс интрузии. Формирование этих структур происходило в режиме последовательной смены термодинамических условий от высоких температур и умеренных давлений в начальные этапы к более низкотемпературной обстановке активной мигматизации субстрата до резкой декомпресии и диапирового подъема гранитоидов в условиях высокого глубинного флюидопотока. С диапировым подъемом связано активное проявление калиевого метасоматоза, приуроченного к наиболее проницаемым зонам. По своим геохимическим особенностям гранитоиды относятся к 8- типу.

6. Приладожье располагаются на юго-восточном фланге Ладожско-Ботнического подвижного пояса. "Окаймленные" купола приурочены к его краевой зоне, расположенной на границе с Карельским кратоном, а термальные - к внутренней (центральной). Они являются различными эрозионными срезами подвижной зоны, развивавшейся в раннем протерозое в едином геотектоническом режиме.

На основе вышеизложенного в геологической истории купольного тектогенеза Приладожья могут быть выделены два этапа (рис.7). Первый проходил в геодинамической обстановке растяжения и заложения системы разломов северозападного и субширотного простирания. Растяжение, сопряженное со сдвигом, обусловило первичное дробление архейской коры и формирование комплекса полуграбенов, приподнятые части которых служили источником сноса терригенного материала. Зона растяжения фиксируется поясами даек, параллельных краю кратона. К ограничивающим приподнятые блоки разломам приурочены проявления протоплатформенного базитового магматизма. Данные по стратиграфическому расчленению сортавальской серии позволяют выделить три последовательных цикла растяжения, разделяемых кратковременными этапами относительного затухания вулканизма и преимущественно терригенно-карбонатного осадконакопления. Завершение этого этапа в Приладожье фиксируется формированием комплекса основных-ультраосновных метабазитов, сопоставляемых с подобными комплексами Оутокумпу и Йормуа, возраст которых определяется как 1970-1960 млн. лет. Растяжение обусловило формирование клавишной системы полуграбенов, причем ограничивающие блоки разломы различных порядков служили путями для подъема магмы. Обособленные в результате этого процесса блоки фундамента явились в дальнейшем ядрами окаймленных куполов. Далее, в обстановке конседиментационного опускания территории происходило накопление флишоидных толщ ладожской серии, прерываемой вулканическими импульсами. Капевийские вулканиты характеризуются толеитовым со смещением к известково-щслочному трендом и преимущественным развитием средних и кислых разновидностей в лавовой фации.

Свекофснниды

Ладожско-Ботнический пояс Ятулий-люликовий (2.100-1.980 млн лет) /

Карельский массив

Вулканиты сортавальской серии

Дайки и силлы Досвскокарельский фундамент

базальтов

Мохд

Область плавления

Коллизионный этап (1.870-1.760 млн. лет) - Область гранулнтов

"ТМохо;

Область плавления

Рис. 7. Принципиальная схема геодинамического развития Приладожья в раннем протерозое

серии происходили процессы интенсивного натриевого метасоматоза и формирование плагиомигматитов. Выделяется три этапа деформаций, с каждым из которых связано несколько генераций мигматитов. В зоне "окаймленных" куполов преобразования этого цикла проявились в формировании плагиомигматитов, плагиоклазового порфиробластсза и складкообразовании. Далее, после относительной стабилизации, на завершающем этапе коллизии, в основном происходили хрупкопластичные деформации, выразившиеся в формировании зон бластомилонитов, накладывающихся на плагиомигматиты в зоне окаймленных куполов, и интенсивный калиевый метасоматоз. Наиболее мощные преобразования этого этапа связаны с активизированными и новообразованными разрывами, являвшимися проводниками глубинного флюидного и теплового потока. Совместно с регрессивными метаморфическими преобразованиями в условиях декомпрессии формировались автохтонные и аллохтонные тела плагиомикроклиновых гранитоидов. Интрузивные тела таких двуполевошпатовых гранитов в основном распространены в Северо-Западном Приладожье и па Карельском перешейке, южнее рассматриваемого района. С окончанием этого этапа связано внедрение калиевых гранитоидов, имеющих типично коровую природу. Во внешней зоне подвижного пояса активно проявилось надвигообразование.

Таким образом, развитие Приладожья (как участка Ладожско-Ботнической зоны дислокаций) в раннем протерозое определялось существованием протяженной линейной зон ы деструкции. Напряженная магматическая активность корово-мантийного генезиса и формирование длительно развивавшихся, сложно построенных глыбопо-купольных структур и термальных куполов связаны с разрывными нарушениями глубинного заложения. Образование разрывов может быть объяснено существованием мантийного плюма, или диапира, определившего условия внутриплитного растяжения на начальных и интенсивного флюидного и теплового потока на заключительных этапах раннепротерозойского периода развития Приладожья.

Список публикаций автора по теме диссертации.

1. Васильева Т.И. Зональность гранатов в метаморфических породах и грапитоидах как индикатор эволюции купольной структуры Реускула (Северное Приладожье). Сб.: Регион, исслед. литосферы. 1996, с.7-11.

2. Васильева Т.И. Зональность фанатов и эволюция купола (Северное Приладожье). Изв. ВУЗ'ов, Г еология и разведка, 1997, Кч 2, с.69-75.

3. Васильева Т.И. Типы купольных структур Северного Приладожья. Мат. междун. совещ. Докембрий Северной Евразии. 15-18 апреля 1997, с.19-20.

4. Васильева Т.И. Становление континентальной коры в Северном Приладожье. В кн.: Вопросы геологии литосферы. М.: Наука, 1998, с. 3-5.

5. Васильева Т.И. Раннспротерозойские гранитоиды различных струкгурно-формационных зон Северного Приладожья. Фенноскандии. Рифтогенез, магматизм, металлогения докембрия. Корреляция геологических комплексов. Материалы международной конференции Петрозаводск, 1999, с.21-22.

6. Васильева Т.И. Новые данные о геологии гранито-гнейсовых куполов Северного Приладожья. Изв. ВУЗ'ов, Геология и разведка, 1999, №5, с.9-19

7. Васильева Т.И., Борисов И.В. Первая находка исландского шпата в Северном Приладожье. Материалы молодежной конференции памяти К.О. Кратца, Петрозаводск, 1997, с. 33-36.

8. Васильева Т.И. Раннепротерозойские дайки метабазитов в купольных структурах Северного Прнладожья как индикаторы геодинамической обстановки. Изв. ВУЗов. Геология и разведка, 2000, № 1, с.19-29.

9. Васильева Т.И. Геологическое строение и этапы формирования купольных структур Северного Приладожья. Материалы конференции: Исследования литосферы. Научные чтения памяти академика А.Л. Яншина. 2829 марта 2000 г. Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН. с. 2123.

10. Васильева Т.И. Дайковые комплексы купольных структур Северного Приладожья и их тектоническое значение. Геология и геоэкология Фснноскандии, Северо-Запада и Центра России. Петрозаводск, 2000, с. 10-11.

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Васильева, Татьяна Игоревна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I Обзор представлений о геологическомении Северного Приладожья.

1.1. Состояние геологической изученности

1.2. Развитие представлений о генезисе окаймленных куполов Приладожья

1.3. Развитие представлений о геодинамической позиции Приладожья. 17 Выводы.

ГЛАВА II. Краткий очерк геологического строения Северного Приладожья. 24 II. 1. Стратиграфия.

11.2. Магматические и палингенно-метасоматические комплексы.

11.3. Метаморфическая зональность и ее особенности

II. 3. Тектоника Северного Приладожья. 35 Выводы.

ГЛАВА III Геологическое строение купольных структур Северного Приладожья. 49 III Л. Купольные структуры Сортавальской группы.

III. 1.1. Кирьявалахтинский купол. 49 III. 1.2. Сортавальский купол. 57 III. 1.3. Йокирантский купол. 64 III. 1.4. Купол Сортокаллио. 68 III. 1.5. Иниварский купол. 72 III. 1.6. Купол Хавус. 78 Выводы. 79 III.2. Структуры зоны термальных аномалий (Североладожского купола). 81 III. 2.1 .Общая характеристика купола. 81 III. 2.2. Гранитоидный массив Реускула. 83 III. 2.3. Гранитоидный массив Варонен. 86 Выводы.

ГЛАВА IV Петрогеохимическая характеристика пород - индикаторов геодинамических обстановок формирования купольных структур. 88 VI. 1. Геохимические особенности метабазитов Северного Приладожья. 88 VI.2. Геохимия пород, слагающих ядра куполов Сортавальской группы. 107 VI.3. Геохимические особенности гранитоидов зоны термальных куполов 118 Выводы

ГЛАВА V Модель эволюции купольных структур Северного Приладожья. , 124 Заключение. 128 Литература

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КУПОЛЬНЫХ СТРУКТУР

СЕВЕРНОГО ПРИЛАДОЖЬЯ.

Введение Диссертация по геологии, на тему "Геологическое строение и история развития купольных структур Северного Приладожья"

.окаймленных куполов и метаморфизованных и мигматизированных супракрустальных толщ нижнего протерозоя. Для района Северо-Западного Приладожья установлена высокая термальная активность, сопряженная с локальными проницаемыми зонами. Такие зоны, с известной долей приближения, были определены как термальные купола (В.П. Петров, 1995).

Очевидна, таким образом, необходимость дальнейшего изучения геологического строения гранито-гнейсовых куполов Северного Приладожья, их пространственного положения; определение геодинамической позиции вещественных комплексов, слагающих обрамление куполов; выяснения основных особенностей строения термальных куполов (термальных аномалий); и определения основных этапов reo динамического развития региона на основе анализа условий формирования купольных структур различных типов.

Цель и задачи исследования. Целью работы является изучение особенностей геологического строения куполов, проведение их типизации и тектонического районирования, а также выявления структурно-парагенетической связи с другими крупными структурными элементами этой части Балтийского щита для построения модели тектонической эволюции куполов.

В задачи исследования входило изучение: 1) вещественного состава и структуры пород, слагающих инфракрустальньш комплекс в ядрах куполов; 2) характера взаимоотношений структурно-вещественных комплексов инфраструктуры с супракрустальными толщами обрамления куполов; 3) Особенностей строения термальных куполов и их взаимоотношений с породами рамы; а также проведение 4) типизации куполов, основанной на особенностях их строения; 5) тектонического районирования; 6) разработки модели тектонической эволюции куполов. 4

Фактический материал. В основу исследований положены личные наблюдения автора, проведенные в течение 1995-1998 годов за время работы в ИЛРАН (1995-96, 1999 г.г.) и ИГ Кар НЦ РАН (г. Петрозаводск) (1997-1998 г.г.) и анализ литературных данных. Основная часть материала собрана автором в ходе полевых работ совместно и под руководством сотрудников Института Геологии Кар НЦ РАН А.П. Светова и Л.П. Свириденко (19941995 г.г.), совместно с A.B. Первуниной (1994-1996 г.г), а также самостоятельных исследований. Автором было просмотрено 400 прозрачно-полированных шлифов, обработано 200 полных силикатных анализов, (с привлечением опубликованных материалов А.П. Светова и Л.П. Свириденко и оригинальных химических анализов, любезно предоставленных E.H. Тереховым); и 31 анализ редкоземельных элементов. Также были использованы данные микрозондового изучения минералов по 10 шлифам.

Методика исследований. Для решения поставленных задач использовались стандартные методы полевых исследований (геологические маршруты и площадное структурно-литологическое картирование основных структур в масштабе 1: 50.000 с применением материалов дешифрирования аэро- и космических снимков) и камеральной обработки полученных материалов. Также использовались современные подходы к изучению вещественного состава метаморфических и магматических пород, выражающиеся в применении петрохимических тектоно-магматических дискриминантных диаграмм, при обработке геохимических данных, и анализ распределения РЗЭ для выявления особенностей петрогенезиса и геодинамических условий формирования исследуемых комплексов.

Объектом исследования являлся ансамбль окаймленных гранито-гнейсовых куполов Северного Приладожья (Сортавальская группа), расположенных на юго-восточном фланге Ладожско-Ботнической зоны дислокаций, в зоне контакта с Карельским массивом. Эти структуры хорошо обнажены в районе от озер Рюттюярви и Хаукаярви на севере до зал. Меллойстенлахти на юге. Для комплексного решения вопросов геодинамического развития территории в раннем протерозое были проведены работы в центральной части зоны (северная часть Путсарского синклинория), где по результатам дешифрирования космических снимков выделяются специфические кольцевые структуры неясного генезиса. Научная новизна.

-------- обрамление окаймленных куполов, позволяющие уточнить их геодинамическую позицию.

I Установлено широкое развитие в центральной части Приладожья крупных кольцевых I структур, отвечающих термальным аномалиям, и выражающимся в локальных нарушениях | региональной метаморфической зональности. Формирование этого типа структур связано с i широким развитием процессов ультраметаморфизма и анатексиса в терригенных породах ладожской серии.

На основе типизации куполов и их пространственного размещения предложена схема ? тектонического районирования территории и модель структурной эволюции района как м « участка Ладожско-Ботнической зоны. '

Основными защищаемыми положениями диссертации являются:

2. Строение окаймленных куполов принципиально уточнено в отношении природы границ между ядрами куполов и их обрамлением. Ядра куполов, образованные, как правило, гранито-гнейсами ремобилизованного фундамента, а также раннепротерозойскими параавтохтонными и аллохтонными гранитоидами, часто включают в себя прогрессивно метаморфизованные терригенно-вулканогенные породы, входящие в состав базальных горизонтов комплекса обрамления.

3. Кольцевые структуры выделенные в Северо-Западном Приладожье, отвечают термальным аномалиям. Их структура определяется не столько купольной формой изгиба слоев, смятых в изоклинальные складки, сколько очаговым характером развития более позднего метасоматоза, диафтореза и гранитообразования, отображающимся в виде кольцевых структур. Последние связаны с нарушениями региональной метаморфической зональности и локальными проявлениями палингенно-анатектического гранитообразования.

4. Купольный тектогенез в пределах юго-восточного фланга Ладожско-Ботнического подвижного пояса осуществлялся в коре континентального типа в последовательно меняющихся и, временами, сосуществующих геодинамических режимах растяжения и сжатия.

Основные положения диссертации освещены автором в 9 опубликованных работах и доложены на Конференции молодых ученых ИЛ С АН (Москва, 1996), совещании Докембрий Северной Евразии (С-Петербург, 1997), X молодежной конференции памяти К.О. Кратца (Петрозаводск, 1997), XXXII Тектоническом совещании (Москва, 1999) и Международном совещании Рифтогенез и металлогения докембрия (Петрозаводск, 1999), Научных чтениях памяти академика А.Л. Яншина (Москва, 2000) и XI молодежной конференции памяти К.О. Кратца (Петрозаводск, 2000).

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения общим объемом 135 печатных страниц и включает 55 рисунков, 2 таблицы, и список литературь1, включающий 134 наименования.

Благодарности. Работа выполнена в основном в Институте Литосферы окраинных и внутренних морей РАН под руководством доктора г-м. наук М.З. Глуховского, которому автор очень признателен за постоянную помощь и ценные советы. В процессе исследований автор пользовался поддержкой и консультациями М.В. Моралева, E.H. Терехова, Е. С. Пржиялговского, A.C. Балуева. Некоторые вопросы обсуждались с И.В. Козыревой и В.И. Шульдинером. Отдельно хочется поблагодарить сотрудников Института Геологии Кар НЦ РАН А.П. Светова и Л.П. Свириденко, в сотрудничестве с которыми была собрана часть использованного в работе фактического материала. Неоценимую моральную поддержку оказали автору В.Е. Вержбицкий, Г.В. Леднева, A.B. Соловьев, и Д.А. Коваленко. Огромную помощь в оформлении работы оказали Г.В. Гунина и Л.Ф. Сергачева. 6

Заключение Диссертация по теме "Общая и региональная геология", Васильева, Татьяна Игоревна

Выводы

Из приведенного в данной главе материала можно сделать два основных вывода.

Геохимия метабазитов обрамления окаймленных куполов (сортавальская серия) и комагматичных им даек фиксируют преобладающую в период их формирования обстановку растяжения. Отсутствие четкой геохимической специализации, отмеченное для этих пород, их сходство с вулканитами различных геодинамических обстановок, позволяют сделать вывод об их формировании преимущественно в условиях континентального рифтогенеза. Об этом свидетельствуют и такие особенности, как обогащение метабазитов щелочными и щелочноземельными элементами, повышенное содержание легких лантаноидов. Метабазиты с геохимическими характеристиками МОЯВ-баз альтов характеризуются незначительными объемами и появляются только в период наибольшего растяжения, что подтверждается и существованием

125 офиолитоподобных ассоциаций Оутокумпу и Иормуа в Финляндии. Их локальное проявление, приуроченность к зонам глубинных разломов не позволяют рассматривать подобные ассоциации как собственно океанические. Выявленные особенности геохимии метабазитов Приладожья характерны [83] для двух геодинамических обстановок - океанических островов и континентальных рифтов, и реализуются под воздействием потока мантийных флюидов, соответствующих "горячим точкам", или плюмам. Унаследованность геохимических черт ятулийско-людиковийского (сортавальская серия) вулканизма калевийским (метавулканиты ладожской серии), его известково-щелочная направленность и высокая щелочность также свидетельствуют о развития территории в режиме внутриконтинентального рифтинга. Это подтверждается и имеющимися данными [83] о гетерогенности известково-щелочных серий и дискуссионности их трактовки как трассеров зон субдукции. Но вопрос калевийского магматизма требует специальной разработки.

Гранитоиды, входящие в состав комплекса ядер окаймленных куполов, имеют коровую природу и образовались на коллизионном этапе в условиях интенсивного калиевого метасоматоза. Гранитоиды зоны термальных куполов также имеют коровую природу и формировались на коллизионном этапе в условиях высокой щелочности. Отмеченное геохимическое сходство гранитоидов обеих рассмотренных зон указывает на единый источник материала, но в зоне термальных аномалий гранитообразование характеризуется более высокой щелочностью и большим накоплением редких и щелочных элементов. Полученные данные хорошо согласуются с представлением об увеличении щелочности гранитообразования в Приладожье в юго-западном направлении [72] и подтверждают мнение о наличии в центральной части Приладожского мантийного диапира (плюма), обусловившего интенсивный мантийный флюидный и тепловой поток.

126

ГЛАВА V. МОДЕЛЬ РАННЕПРОТЕРОЗОЙСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ СЕВЕРНОГО

ПРИЛАДОЖЬЯ как участка Ладожско-Ботнической подвижной зоны.

На основе изложенного выше материала можно кратко сформулировать основные особенности строения Приладожья.

2. Особенности осадконакопления в период отложения терригенных пород базальной толщи сортавальской серии показывают, что источником сноса терригенного материала с достаточной степенью достоверности можно считать комплекс тоналитов и тоналито-гнейсов раннеархейского фундамента Приладожья. Направленное изменение вещественного состава отложений во внутренних ритмах базальной терригенной толщи свидетельствует о циклическом характере седиментации в эпиконтинентальном мелководном бассейне с тенденцией к погружению. Этот бассейн развивался на медленно погружающейся консолидированной архейской континентальной коре, что подтверждают данные о распределении РЗЭ в аркозовых песчаниках, наследующих геохимические характеристики гранитоидов фундамента.

3. Мафические комплексы Приладожья могут быть подразделены на три типа. Метабазиты первого типа, наиболее древнего (ятулийско-людиковийского возраста), контаминированы архейским коровым материалом и обладают геохимическими характеристиками платформенных образований. Для них отмечаются обогащение легкими РЗЭ, К, Rb и Ва. Метабазиты второго типа, являющегося относительно более молодым (ливвийского возраста), разделяется на железистую и магнезиальную ветви и характеризует этап наиболее активного растяжения, мощно проявившегося на продолжении Ладожско-Ботнического пояса в Финляндии (офиолитовые комплексы Оутокумпу и Йормуа). Метабазиты калевия, локально развитые среди терригенных толщ ладожской серии (третий тип), также разделяются на магнезиальную и железистую ветви, но характеризуются более кислым составом вулканитов и смещением тренда от толеитового к известково-ще л очному. Его reo динамическая природа весьма спорна. На тектоно-магматических диаграммах фигуративные точки составов калевийских вулканитов соответствуют островодужным или внутриконтинентальным рифтовым обстановкам, что позволило ряду авторов [95] сделать вывод об их формировании в зоне задугового спрединга.

4. Гранитоиды, входящие в состав комплекса ядер куполов, по своим петрохимическим характеристикам относятся к S-типу и на тектоно-магматических диаграммах соответствуют главным образом коллизионным гранитам. Значительное влияние на их формирование оказали процессы калиевого метасоматоза. На это указывают как геологические, так и

127 геохимические данные, в частности, особенности распределения редкоземельных элементов.

5. Структуры типа термальных куполов, развитые в южной части рассматриваемого района, хорошо выражены на материалах дистанционного зондирования. Как известно, на космических снимках ясно отображаются структуры, которые являются скрытыми и не выделяются методами полевой геологии, являясь отражением глубинного строения территории. Структуры термальных куполов формировались в результате локальных нарушений метаморфической зональности в пределах ослабленных зон, с которыми связан повышенный глубинный тепловой и флюидный поток. Это сложные полифациальные комплексы, в состав которых входят мигматизированные терригенные толщи ладожской серии и раннеорогенные интрузии. Формирование этих структур происходила в режиме последовательной смены термодинамических условий от высоких температур и умеренных давлений в начальные этапы к более низкотемпературной обстановке активной мигматизации субстрата до резкой декомпресии и диапирового подъема гранитоидов центральной части купола в условиях высокого глубинного флюидопотока. С диапировым подъемом связано активное проявление калиевого метасоматоза, приуроченного к наиболее проницаемым зонам. По своим геохимическим особенностям гранитоиды относятся к 8- типу.

На основе вышеизложенного, в геологической истории купольного тектогенеза Приладожья могут быть выделены два этапа. Первый проходил в геодинамической обстановке растяжения и заложения системы разломов северо-западного и субширотного простирания. Растяжение, сопряженное со сдвигом, обусловило первичное дробление архейской коры и формирование комплекса полуграбенов, приподнятые части которых служили источником сноса терригенного материала. Зона растяжения фиксируется поясами даек, параллельных краю кратона. К ограничивающим приподнятые блоки разломам приурочены проявления протоплатформенного базитового магматизма. Данные по стратиграфическому расчленению сортавальской серии позволяют выделить три последовательных цикла растяжения, разделяемых кратковременными этапами относительного затухания вулканизма и преимущественно терригенно-карбонатного осадконакопления. Завершение этого этапа в Приладожье фиксируется формированием комплекса основных-ультраосновных метабазитов, сопоставляемых с подобными комплексами Оутокумпу и Иормуа, возраст которых определяется как 1970-1960 млн. лет. Растяжение обусловило формирование клавишной системы полуграбенов, причем ограничивающие блоки разломы различных порядков служили путями для подъема магмы. Обособленные в результате этого этапа блоки фундамента явились в дальнейшем ядрами окаймленных куполов.

Рис.55. Принципиальная схема геодинамического развития Приладожья в раннем протерозое

129

Далее, в обстановке конседиментационного опускания территории в зоне приразломного прогиба происходило накопление флишоидных толщ ладожской серии, прерываемой вулканическими импульсами. Калевийские вулканиты характеризуются толеитовым со смещением к известково-щелочному трендом и преимущественным развитием средних и кислых разновидностей в лавовой фации.

Второй этап формирования купольных структур связан со сжатием, также сопровождавшимся сдвиговыми дислокациями. В это время одновременно со складчатостью происходило внедрение интрузий Са-Ка типа с корово-мантийными изотопными характеристиками. Региональный метаморфизм достигал гранулитовой фации. Во вмещающих интрузии породах ладожской серии происходили процессы интенсивного натриевого метасоматоза и формирование плагиомигматитов. Выделяется три этапа деформаций, с каждым из которых связано несколько генераций мигматитов [44]. В зоне "окаймленных" куполов преобразования этого цикла проявились в формировании плагиомигматитов, плагиоклазового порфиробластеза и складкообразовании. Далее, после этапа относительной стабилизации, на завершающем этапе коллизии, в основном происходили хрупкопластичные деформации, выразившиеся в формировании зон бластомилонитов, накладывающихся на плагиомигматиты в зоне окаймленных куполов, и интенсивный калиевый метасоматоз. Наиболее мощные преобразования этого этапа связаны с активизированными и новообразованными разрывами, являвшимися проводниками глубинного флюидного и теплового потока. Совместно с регрессивными метаморфическими преобразованиями в условиях декомпрессии формировались автохтонные и аллохтонные тела плагиомикроклиновых гранитоидов. Интрузивные тела таких двуполевошпатовых гранитов в основном распространены в Северо-Западном Приладожье и на Карельском перешейке, южнее рассматриваемого района. С окончанием этого этапа связано внедрение калиевых гранитоидов, имеющих типично коровую природу. Во внешней зоне подвижного пояса активно проявилось надвигообразование.

Таким образом, раннепротерозойский этап развития Приладожья (в пределах Свекофеннского геоблока) определяется существованием протяженной линейной зоны деструкции. Напряженная магматическая активность корово-мантийного генезиса и формирование длительно развивавшихся, сложно построенных глыбово-купольных структур и термальных куполов связаны с разрывными нарушениями глубинного заложения. Образование разрывов может быть объяснено существованием мантийного плюма, или диапира, определившего условия внутриплитного растяжения (или рассеянного рифтогенеза) на начальных и интенсивного флюидного и теплового потока на заключительных этапах раннепротерозойского периода развития Приладожья.

130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, на основе полученных данных можно сделать некоторые выводы о геологическом строении Приладожья и роли купольного тектогенеза в его формировании.

1. Приладожье располагается на юго-восточном фланге Ладожско-Ботнической зоны дислокаций, которая в последнее время рассматривается как крупная сдвиговая линеаментная зона. Характерной чертой геологического строения района является сочетание структурных форм "окаймленных" куполов (в северной части) и выделяемых на космических снимках своеобразных кольцевых структур, отвечающих крупным термальным аномалиям (в южной части). Последние выражаются в нарушении региональной метаморфической зональности и локальных проявлениях палингенно-анатектического гранитообразования. Эти структуры, с известной долей условности, могут быть определены как "термальные" купола.

2. Установлено, что в строении ядер куполов Сортавальской группы преобладают не диафторированные толщи архея, а прогрессивно метаморфизованные терригенные и терригенно-вулканогенные породы раннего протерозоя, в общем случае относящиеся к комплексу обрамления. Характер контакта ядер этих структур с обрамлением в большинстве случаев тектонический и определяется зонами поздних надвигов.

3. Метабазиты, залегающие в обрамлении куполов, образовались в обстановке внутриплитного растяжения и фиксируют рифтогенный этап развития территории.

4. Составляющие основу структурного рисунка центральной части района термальные купола представляют собой, по существу, сложные мигматит-плутоны, сложенные автохтонными и параавтохтонными гранитоидами, среди которых часто картируются реликты и останцы пород субстрата - гнейсов нижнепротерозойской ладожской серии, амфиболитов и ранних плагиогранитоидов. Для них характерно отсутствие резких контактов с четко проявленными эндоконтактовыми фациями. Установлена многоэтапность формирования структур этого типа.

5. На основе анализа комплекса геологических, геофизических и геохимических данных выделено два основных этапа тектонической эволюции района. Первый этап был связан с заложением системы разломов северо-западного и субширотного простирания. Второй этап связан с реализацией условий сжатия, также сопровождавшихся интенсивными сдвиговыми дислокациями. Формирование позднеорогенных гранитоидов этого времени, а затем и еще более поздних высококалиевых посторогенных гранитоидов связано с локальными термальными аномалиями и флюидопотоком, возможно имеющим мантийную природу. В результате этого воздействия происходило частичное плавление вещества коры и образование гранитных расплавов. На заключительной стадии коллизионного этапа преобладали хрупкие деформации, обусловившие формирование надвигов, направленных к внешним зонам пояса.

6. Полученные новые данные показывают различия в геологическом строении купольных структур внешней и внутренней зон района, отображающие разницу в интенсивности процессов анатексиса и, очевидно, связанную с различиями в глубине эрозионного среза. Совокупность вышеперечисленных положений позволяет заключить, что купольный тектогенез в пределах северо-восточного фланга Ладожско-Ботнического подвижного пояса осуществлялся в коре континентального типа в последовательно меняющихся, и, временами, сосуществующих геодинамических режимах растяжения и сжатия.

131

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Васильева, Татьяна Игоревна, Москва

1. Авченко O.B. Петрогенетическая информативность гранатов метаморфических пород М., Наука, 1982

2. Балаганский В.В., Глазнев В.Н., Осипенко Л.Г. Раннепротерозойская эволюция северо-востока Балтийского щита: террейновый анализ // Геотектоника, 1988, №2

3. Балтыбаев Ш.К., Глебовицкий В.А., Козырева И.В., Шульдинер В.И. Мейерский надвиг главный элемент строения сутуры на границе Карельского кратона и Свекофеннского пояса в Приладожье, Балтийский щит //Докл. РАН, сер. геол., 1996, Т.348, №3

4. Белоусов В.В. Основы геотектоники М., 1989, 382 с.

5. Беляев A.M., Гавриленко В.В. Распределение олова и некоторых других редких элементов в породах гранито-гнейсовых куполов Северного Приладожья // Вестник ЛГУ, геол., геогр., 1985, №4

6. Великославинский Д.А. Сравнительная характеристика регионального метаморфизма умеренных и низких давлений Л., 1972

7. Великославинский Д.А. Происхождение порфировидных микроклиновых гранитов Северного Приладожья и Карельского перешейка // Записки ВМО, 1999, ч. CXXVIII, №3

8. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры //-Геохимия, 1962, №7.

9. Волотовская H.A. Магматический комплекс района Больших островов Северо-Западного Приладожья // Изв. Карельск. науч.-исслед. базы АН СССР, 1948, №4

10. Ю.Вяюрюнен X. Кристаллический фундамент Финляндии. ИЛ, М., 1959

11. П.Гавриленко В.В., Барабанов В.Ф. Минералого-петрографические особенности гранито-гнейсов Латвасюрского купола (Северо-Западное Приладожье) // Вестник ЛГУ, №8, 1980.

12. Гарбар Д.И., Трофимов О.В. Геодинамика Балтийского щита. (Общая и региональная геология, геология морей и океанов, геол. картирование: Обзор/ВНИИ экон. минер.сырья и геол-развед. работ (ВИЭМС). М., 1990, 47 с.

13. Гарбар Д.И. Геодинамика Северо-Запада Восточно-Европейской платформы. Автореф. дис. доктора г-м. н. С-Пб., 1996

14. Геология Карелии. Л., 1987

15. Глебовицкий В.А. Ультраметаморфизм Ладожского комплекса. В сб.: Петрология докембрия русской платформы. Киев, 1970

16. Глебовицкий В.А. Шемякин В.М. Расчленение и корреляция раннего докембрия. // Per. геология и металлогения. 1996, №5

17. Глебовицкий В. А. Корреляция и геодинамическая интерпретация главнейших событий в архейских и раннепротерозойских структурах Лавразии // Геология и геофизика, 1996, т. 37, №1

18. Григорьева Л.В., Шинкарев Н.Ф. Условия образования купольных структур в Приладожье. // Известия АН СССР, сер. геол. 1981, №3, с. 41-50

19. Горлов Н.В. Гранито-гнейсовые купола раннего докембрия. // Изв. АН СССР, сер. геол, т 2, 1972132

20. Гладких B.C., Гусев Г.С. Низкокалиевые толеиты континентов: геодинамические условия образования, петрохимия и геохимия.//Геотектоника, 1993, №5.

21. Глебовицкий В. А., Вапник Е.А., Седова И.С. Флюидный режим гранитообразования в зонах ультраметаморфизма. // Изв. АН СССР, сер. геол., 1991, т 10.

22. Глуховский М.З. Геологическая эволюция фундаментов древних платформ. М.: Наука, 1990.

23. Духовский A.A., Артамонова H.A. Объемная модель и рудоносность гнейсо-гранитовых структур Балтийского щита (на примере Северного Приладожья) // Геология рудных месторождений , 1994, т. 36, №6

24. Земная кора восточной части Балтийского щита. Л., 1978

25. Иващенко В.И., Лавров О.Б. Новое Йокирантское поле редкометалльных пегматитов в Приладожье (Карелия) // иеология рудных месторождений. 1993, т. 35, №6

26. Инина К.А. Стратиграфия и литология ладожской серии Янисъярвинского синклинория (Северное Приладожье). // Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск, 1975

27. Казаков А.Н. Деформации и наложенная складчатость в метаморфических комплексах. Л., 1976

28. Казаков А.Н., Миллер Ю.В., Дук В.Л. и др. Структурная эволюция метаморфических комплексов. Л., Наука, 1977

29. Кепежинскас П.К., Ефремова Л.В., Сорокина H.A. Редкоземельные элементы в магматических комплексах ранних островных дуг. //1991, Геохимия, №4.

30. Классификация и номенклатура магматических горных пород. М., 1981.

31. Кицул В.И. Петрология карбонатных пород ладожской формации. М., 1961

32. Кратц К.О. Геология карелид Карелии. М., 1963

33. Кратц К.О., Лобач-Жученко С.Б. и др. Геология и петрология гранито-гнейсов глубинных сечений карелид. // Сов. геология, т. 9, 1968

34. Кременецкий A.A., Овчинников Л.Н. Геохимия глубинных пород. М., 1986.

35. Летников Ф.А. Гранитоиды глыбовых областей. Наука, Сиб. отд., Новосибирск, 1975

36. Летников Ф.А., Савельева В.Б., Гореванов Д.Е. и др. Метаморфизм и метасоматоз в зонах глубинных разломов континентальной литосферы // Геотектоника, 1996, №5

37. Лишневский Э.Н Региональные структурно-плотностные неоднородности архейского фундамента Карелии в свете гравиметрических данных // Геотектоника 1998 №3

38. Лобанов И.Н., Поликарпов В.И. Гранито-гнейсовые купола и разломы Северного Приладожья. // Бюл. МОИП, отд. геол., вып.З, 1984

39. Лобач-Жученко С.Б., Чекулаев В.П., Байкова B.C. Эпохи и типы гранитообразования в докембрии Балтийского щита. Л., Наука, 1974.

40. Лобач-Жученко С.Б., Чекулаев В.П., Сергеев С.А. и др. Древнейшие образования Карелии и их модельные протолиты В сб.: Ранняя кора: ее состав и возраст. М., Наука, 1991

41. Мартынова В.П. Формирование континентальной коры в Приладожье. // Геотектоника, v4, 1980.133

42. Материалы к стратиграфическому словарю по докембрию КАССР Петрозаводск: Карельск. Фил. АН СССР, 1982

43. Мел ежик В. А. Модель эволюции докембрийских бассейнов осадочного породообразования на Балтийском щите. В сб.: Структура и петрология докембрийских комплексов. М., 1985

44. Мигматизация и гранитообразование в различных термодинамических режимах. JL, Наука, 1985

45. Миккола К. Закономерности локализации рудных месторождений в докембрии Финляндии. В сб.: Корреляция докембрия, т. 2. Корреляция верхнего докембрия. Металлогения докембрия. М., Наука, 1977

46. Моралев В.М. Ранние этапы эволюции континентальной литосферы М., Наука, 1986, 166 с.

47. Морозов Ю.А. О роли транспрессии в формировании структуры свекокарелид Балтийского щита // Геотектоника, 999, №4

48. Морозов Ю.А., Гафт Д.Е. О природе гранито-гнейсовых куполов Северного Приладожья // Структура и петрология докембрийских комплексов. М.: ИФЗ АН СССР, 1985

49. Нагайцев Ю.В. Петрология метаморфических пород ладожского и беломорского комплексов. JL, 1974

50. Оровецкий Ю.П., Голуб В.Н. Глубинный магматический диапиризм и металлогения юго-восточной части Балтийского и Украинского щитов // Доклады АН УССР. 1988, №2

51. Павловский Е.В., Марков М.С. Некоторые общие вопросы геотектоники (о необратимости развития земной коры). //Структура докембрия и связь магматизма с тектоникой. М.: Изд-во АН СССР, 1963, с.9-53.

52. Первунина A.B. Гранитизированная базальная толща сортавальской серии. //Вопросы геологии, магматизма и рудогенеза Карелии. Петрозаводск, 1996.

53. Перчук JI.JI. Термодинамический режим полиметаморфизма. В сб.: Метаморфическая зональность и метаморфические комплексы. М., 1983

54. Петров В.П. Эволюция и эндогенные режимы метаморфизма раннего протерозоя. Автореф. дис. доктор г-м. н. С-Пб, 1995

55. Предовский A.A., Петров В.П. К вопросу о геологическом положении и происхождении конгломератов Партанен в Южной Карелии. В сб.: Вопросы магматизма и метаморфизма., вып. II, JL, Наука, 1964а

56. Предовский A.A., Петров В.П. О соотношении питкярантской и ладожской толщ протерозоя в Северном Приладожье. В сб.: Вопросы магматизма и метаморфизма., вып. II, Изд. ЛГУ, 19646

57. Предовский A.A. Петров В.П., Беляев О.Н. Геохимия рудных элементов метаморфических серий докембрия (на примере Северного Приладожья). JI.:, Наука, 1967.

58. Пухтель И.С., Журавлев Д.З., Ашихмина H.A. и др. Sm-Nd возраст суйсарской свиты на Балтийском щите // Докл. РАН. 1992. Т.326. №4.

59. Рош X де ля. Геохимическая характеристика областей метаморфизма: признаки и доказательства их дометаморфической истории.// Первый Международный геохимический конгресс (Метаморфизм и метасоматоз). М., Т. III, кн. I, 1972

60. Русанова A.A., Смирнов М.Ю., Пупков О.М. Исследование цифровых аэро- и космических радиолокационных снимков при структурно-геологических134исследованиях Сортавальско-Питкярантской зоны поднятий // Отеч. геология, 1999, №6

61. Рыбаков С.И., Голубев А.И., Слюсарев В.Д. и др. Докембрийский рифтогенез и современная структура Фенноскандинавского щита // Отеч. Геология, 1999, №5

62. Салоп Л.И. Два типа складчатых структур докембрия: складчатые овалы и гнейсовые купола. // Бюл. МОИП, v4, 1971

63. Салоп Л.И. Гнейсо-гранулитовый комплекс фундамент карелид в Приладожье и свекофеннид на юге Финляндии. // Бюл. МОИП, Отд. геол. 1979, Т. 54.

64. Саранчина Г.М., Лыгина В.В. Чарнокиты Западного Приладожья. В сб.: Петрология и структурный анализ кристаллических образований. Л., Наука, 1970

65. Саранчина Г.М. Сопоставление двух формационных типов раннепротерозойских гранитоидов Приладожья. В сб.: Петрография Русской платформы. Киев, 1970

66. Саранчина Г.М., Прокофьев Л.М. Петрология гранитов массива Тервис в южной Карелии. В сб.: Некоторые вопросы геологии Карело-Кольского региона, вып.4 М., 1973

67. Светов А.П., Голубев А.И., Свириденко Л.П. Тенъярвинская интрузия плагиогранитов Северного Приладожья. в кн.: Магматизм и металлогения докембрийских образований Карелии: Оперативно-информационные материалы. Петрозаводск, 1983.

68. Светов А.П., Свириденко Л.П., Иващенко В.И. Вулкано-плутонизм свекокарелид Балтийского щита. Петрозаводск, 1990.

69. Светов А.П., Свириденко Л.П. Стратиграфия докембрия Карелии. Сортавальская серия свекокарелид Приладожья. Петрозаводск, 1992.

70. Светов А.П., Свириденко Л.П. Магматизм шовных зон Балтийского щита. Л., Наука, 1991

71. Светов А.П. Геология докембрийского кристаллического фундамента ЮЗ Карелии в концепции природного парка "Ладожские шхеры", в сб.: Природные парки в территориальной организации Южной Карелии СПб, Изд-во Русск. географич. о-ва, 1995, 147 с.

72. Свириденко Л.П. Гранитообразование и проблемы формирования докембрийской земной коры (на примере Карелии) Л., 1980

73. Свириденко Л.П., Семенов A.C., Никольская Л.Д. Кааламский массив габброидов и плагиогранитов. // Интрузивные базит-ультрабазитовые комплексы докембрия Карелии. Л., 1976.

74. Седова И.С., Глебовицкий В.А. Развитие ультраметаморфизма в условиях амфиболитовой фации. // Изв. АН СССР, сер. геол., v2, 1984

75. Синица С.М. О так называемой регенерации гнейсовых куполов. // Изв. АН СССР, сер. геол., vlO, 1982

76. Синица С.М. Купола Северного Приладожья и взаимоотношения их гранито-гнейсовых ядер со слоистыми оболочками // Изв. АН СССР, сер. геол., 1984, №9

77. Смульская А.И., Дашевская ДМ. Зональность гранатов высокометаморфизованных пород Приольхонья как индикатор135метаморфической эволюции // Структура и петрология докембрийских комплексов. М., 1985.

78. Стратиграфия докембрия Карельской АССР Петрозаводск, 1984.

79. Судовиков Н.Г. Тектоника, метаморфизм, мигматизация и гранитизация пород ладожской формации. Труды ЛАГЕД АН СССР, вып.4, 1954.

80. Судовиков Н.Г., Глебовицкий В.А., A.C. Сергеев и др. Геологическое развитие глубинных зон подвижных поясов (Северное Приладожье). JL, Наука, 1970.

81. Тейлор С.Р., Мак-Леннан С.М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988 с.

82. Тугаринов А.И., Бибикова Е.В. Геохронология Балтийского щита по данным цирконометрии. М: Наука, 1980.

83. Фролова Т.И., Бурикова И.А. Магматические формации современных геотектонических обстановок. М., МГУ, 1997

84. Харитонов Л .Я Новые данные о геологии карельских образований Южной Карелии. Науч. Докл. высшей школы, сер. геол. И геогр., №4, Изд. "Сов. наука", М., 1958

85. Харитонов Л.Я. О некоторых вопросах геологии протерозоя Северного Приладожья. Уч. Зап. ЛГУ, сер. геол., вып. 10, №268, 1959

86. Харитонов Л.Я. Стратиграфия протерозоя Карелии, Кольского полуострова и сопредельных стран Балтийского щита и его структурное расчленение. Докл. сов. Геологов на XXI сессии МГК, пробл. 9, Госгеолтехиздат, М., 1960

87. Харитонов Л.Я. Основные черты геологического строения Балтийского щита. В сб.: Вопросы геологии Кольского полуострова. Изд. АН СССР, М.-Л., 1062а.

88. Харитонов Л.Я. О геологии карельских образований Карелии Матер, по геологии и полезным ископаемым Северо-Запада РСФСР вып. 3, Госгеолтехиздат, Л., 19626.

89. Харитонов Л.Я. Типы разрезов, стратиграфия и некоторые вопросы структуры и магматизма карелид. "Сов. геология", №4, 1963.

90. Харитонов Л.Я. Структура и стратиграфия карелид восточной части Балтийского щита. Изд. "Недра", М.-Л., 1966

91. Хорева Б.Я. Термальные антиклинали и гранито-гнейсовые купола -структурные формы проявления метаморфических и полиметаморфических комплексов. В кн.: Метаморфическая зональность и метаморфические комплексы. М., Наука, 1983

92. Черноморский М.А. Особенности строения и эволюции куполовидных структур Северного Приладожья. // ДАН СССР, т.225, vi, 1980

93. Шаров Н.В., Косминская И.П., Азбель И.Я. и др. Сопоставление профилей ГСЗ на юго-востоке Балтийского щита // Геотектоника, 1990, №1

94. Шульдинер В.И., Козырева И.В., Балтыбаев Ш.К., Поваркова A.B., и др. Плутоно-метаморфическая эволюция Западного Приладожья (новая модель). //Региональная геология и металлогения, №4, 1995.

95. Шульдинер В.И., Козырева И.В., Ш.К. Балтыбаев. Возрастное и формационное расчленение раннедокембрийских образований СевероЗападного Приладожья. // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1996, Т.4, №3.136

96. Шульдинер В.И., Козырева И.В., Ш.К. Балтыбаев. Эволюция термального режима свекофеннид Западного Приладожья и ее геодинамическая интерпретация // Доклады РАН, 1997, т. 352, №3.

97. Шуркин К.А. Геологический очерк Питкярантского поля керамических пегматитов (Северо-Восточное Приладожье). Изд-во АН СССР, M.-JL, 1958.

98. Шуркин К.А. и др. Магматические формации раннего протерозоя территории СССР. 1980.

99. Эскола П. Докембрий Финляндии. В кн.: Докембрий Скандинавии. Изд. "Мир", М., 1967.

100. Aumo R. The Proterozoic metasedimentery and metavolcanic mantle of the Kuopio domes // Exogene processes and related metallogeny in Svecokarelian geosinclinal complex: Guide to field trips. Espoo, 1983.

101. Bertelsen A. Towards a palinspastic tectonic analysis og the Baltic Shield // Int. Geol. Congr., 26th, Paris, 1980, Colloq. C6: Geology of Europe

102. Bertelsen A., Marker M. 1.9-1.8 Ga old strike-slip megashears in the Baltic Shield, and their plate tectonic implications //Tectonophysics, 1986, v. 128

103. Bleeker W., Westra L. The evolution of the Mustio gneiss dome, Svecofennides of SW Finland // Precambrian Res., 1987, N36.

104. Brun J.P. The claster-ridge pattern of mantled gneiss domes of eastern Finland // Earth Planet. Sci. Lett., 1980, v.47.

105. Campbell D.S., Treloar P.J., Bowes D.R. Metamorphic history of staurolite-bearing shists from the Svecokarelides, near Heinavaara, eastern Finland // Geol. Foren. Stockh. Forhand. 1979, v. 101. pt. 2.

106. Condie K.C. Archean Greenstone Belts. Elsevier, Amsterdam, 1981.

107. Eskola P. The problem of mantled gneiss domes. // Qart. J. Geol. Soc. London, 1948.

108. Explanation to the Map of Precambrian basement of the Gulf of Finland and surrounding area 1:1 million Geol. Surv. Of Finland. Espoo. 1996.

109. Gaal G., Gorbatschev R. An outline of the Precambrian evolution of the Baltic Shield // Precambr. Res. 1987, V.35, №1.

110. Ivanicov V., Philippov N., Beliatsky B. Cheohemistiy of the metavolcanic rocks from the Ladoga Region: evidence for an early proterozoic oceanic crust. // International Ophiolitic Symposium and Field Excursion. University of Oulu, Finland, 1998.

111. Hietanen A. Generation of potassim magmas in the northern Sierra Nevada and Svecofennian in Finland. J/ Research U.S. Surv., 1975, V.3

112. Huhma H. Sm-Nd, U-Pb and Pb-Pb isotopic evidence for the origin of the Early Proterozoic Svecokarelian crust in Finland// Geol. Surv. Finl., Bull.337, Espoo, 1986,48 p.

113. Huhma H., Cliff R.A., Perttunen V. & Sakko M. Sm-Nd and Pb isotopic study of mafic rocks associated with early Proterozoic continental rifting: The Perapohja schist belt in northern Finland // Contrib. Mineral. Petr., 1990, 104, N 3, p.369-379.

114. Karki A. Intracontinental shear tectonics in the central Fennoscandian shield, Finland

115. Kontinen A. An early proterozoic ophiolite the Jormua mafic-ultramafic complex, northeastern Finland//Prec. Res. 1987. Vol. 35, N.l. P.313-341.137

116. Korhonen J.V., Koistinen T. et a. Preliminary magnetic and gravity anomaly maps of the Fennoscandian shield 1:10 000 000, Geol. Surv of Finland, 1999

117. Kouvo O. Tilton G.R. Mineral ages from the Finnish Precambrian // Journ. Geol., 1966, v.74 N4

118. Lister G.S., Etheridge M.A., Symonds P.A. Detachment models for the formation of passive continental margins.// Tectonics, 1991, v. 10, p. 1038-1064.

119. Lister G.S. and Baldwin S.L. Pluutonism and origin of metamorphic core complexes. // Geology, v. 21, no. 7, p. 607- 610.120.

120. Miller C. F., Studdart E.F. The role of manganese in the paragenesis of magmatic garnet: an example from the Old Woman-Puite Range, California. // G. of Geol., 1981, v.89.

121. Mullen E. Mn0/Ti02/P205: a major element discriminant for basaltic rocks of ocean environmets and its implications for petrogenesis. // Earth Planet Sei. Lett., 1983, V.65,№1.

122. Pearce J.A., Cann J.R. Tectonic setting of basic volcanic rocks deternined using trace element analyses. //Earth Planet Sei. Lett., 1973, V.19, №1.

123. Pearce T.H., Gormann B.E., Birkert T.C. The relationship between major element chemistry and tectonics environment of basic and intermediate volcanics rocks. Earth Planet Sei. Lett., 1977, V.36, №1.

124. Pekkarinen L. The karelian formations and their depositional in the Kiihteiysvaara-Vartsila area. East Finland. H-ki, 1979 // Bull. Geol. Comm. Finl., N301.

125. Pekkarinen L.J., Lukkarinen H. Peleoproterozoic volcanism in Kiihtelisvaara-Tohmajarvi district, eastren Finland. // Geol. Surv. Finland. Bull. 357.1991.

126. Ramsay W. Om de precambriska formationerna och bergveckningen i den sydostra delen av Fennoscandia. Bull. Comm. Geol. Finl., 1902, N24.

127. Ramsay W. Geologins grander. Helsingfors, 1909.

128. Sederholm I.I. Uber eine archaishe Sedumentformation im sudwestlichen Finland und ihre Bedeutung fur die Erklarugsweise des Grundebirges. Bull. Comm. Geol. Finl., N 6, 1899.

129. Simonen A. The Pre-Cambrian in Finland H-ki, 1980, Geol. Surv. Finl. Bull., N304.

130. Suayah I.B., Rogers J.J., and Dabbagh M.E. High-Ti continental tholeites from the Aznam trough, northwestern Saudi Arabia: evidense of "abortive" rifting in the "embrionic" stage of the Red Sea opening. //Tectonophisics, 1991, v. 191, №1.

131. Trustedt O. Die Erzlagerstatten von Pitkaranta am Ladoga-See. Bull. Geol. Finl., 1907, N19.

132. Wegman C.E. Ueber die Tektonic der jüngeren Falting in Ostfinland. Fennia, 50, 1928, N10.

133. Welin E. Precambrian stratigraphy // GFF. 1980. Vol. 102, pt.2.

Информация о работе

Васильева, Татьяна Игоревна
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2000
ВАК 04.00.01

Диссертация

Геологическое строение и история развития купольных структур Северного Приладожья - тема диссертации по геологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы