Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Главные этапы палеопротерозойских деформаций в Кейвском и Стрельнинском террейнах северо-востока Балтийского щита

ВАК РФ 25.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Главные этапы палеопротерозойских деформаций в Кейвском и Стрельнинском террейнах северо-востока Балтийского щита"

Цг

На правах рукописи

Мудрук Сергей Владимирович

ГЛАВНЫЕ ЭТАПЫ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ В КЕЙВСКОМ И СТРЕЛЬНИНСКОМ ТЕРРЕЙНАХ СЕВЕРО-ВОСТОКА БАЛТИЙСКОГО ЩИТА

Специальность 25.00.01 — общая и региональная геология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

- 6 ПАР 2014 005545692

Санкт-Петербург 2014

005545692

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Геологическом институте Кольского научного центра Российской академии наук в лаборатории региональной геологии и геофизики, а также в Федеральном государственном бюждетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Мурманском государственном техническом университете на кафедре геологии и полезных ископаемых.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук Балаганскин Виктор Валентинович

ФГБУН Геологический институт КНЦ РАН, заведующий лабораторией

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук Мазукабзов Анатолий Муталибович

ФГБУН Институт земной коры СО РАН, ведущий научный сотрудник

доктор геолого-минералогических, профессор Худолей Андрей Константинович

ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет, заведующий кафедрой

Ведущая организация: ФГБУН Институт геологии Карельского НЦ РАН, г. Петрозаводск, лаборатория региональной геологии и геодинамики и лаборатория петрологии и тектоники

Защита состоится 16 апреля 2014 г. в 1400 на заседании диссертационного совета Д.002.047.01 при Институте геологии и геохронологии докембрия РАН по адресу: 199034, г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГГД РАН и на сайте www.ipgg.ru.

Отзывы направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: 199034 г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 2, Электронная почта: dis.sovet@ipgg.ru; факс (812) 3284801.

Автореферат разослан 12 февраля 2014 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат геолого-минералогических наук

/Т.П.Щеглова/

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Классические палеопротерозойские породы северо-востока Балтийского щита представлены рифтогенными образованиями (тектонотип — палеорифт Печенга-Имандра-Варузуга; Радченко и др., 1994; Mitrofanov et al., 1995). Они отличаются слабой структурной переработкой в условиях преимущественно зеленосланцевой амфиболитовой фации (Петров и др., 1990). Палеопротерозойская ювенильная кора острово-дужного типа выявлена только в ядре палеопротерозойского Лапландско-Кольского коллизионного орогена (JIKO), где она слагает тектонические пластины, чередующиеся с пластинами архейской коры (Балаганский и др., 2006; Daly et al., 2006). Эти образования глубоко метаморфизованы, сильно мигматизированы, испытали интенсивные деформации и до получения изотопных возрастов считались архейскими.

Анализ и корреляция структурно-метаморфических преобразований палеопротерозойских толщ Кейвского (СВ форланд орогена) и Стрельнин-ского (ядро орогена) террейнов, представляющих главные генетические типы пород (рифтогенные и островодужные с возрастом 2,1—2,5 и 1,95—2,0 млрд лет, соответственно), а также вмещающих их архейских толщ являются необходимыми для создания адекватной модели тектонического развития Кольского региона в палеопротерозое, а в конечном счете - и для понимания ран-недокембрийской истории развития Земли.

Объекты исследования - палеопротерозойские деформационные структуры в рифтогенных толщах Кейвского террейна и в островодужных Стрельнинского террейна J1KO.

Цели и задачи работы. Основная цель исследования заключалась в установлении структурных форм как в рифтогенных толщах северовосточного форланда, так и в островодужных толщах ядра JIKO, указывающих на их единую структурную эволюцию. Достижение этой цели будет способствовать созданию адекватной модели палеопротерозойской коллизионной тектоники в Кольском регионе. При этом решались следующие задачи: ]) сбор и систематизация данных по геологии и тектонике Кольского региона, а также по объектам исследования; 2) определение морфологии и внутреннего строения Серповидной структуры Кейвского террейна; 3) восстановление последовательности структурно-метаморфических событий в Стрель-нинском террейне; 4) реконструкция кинематики движений для каждого этапа деформации; 5) корреляция деформационных событий в изученных участках форланда и ядра J1KO.

Защищаемые положения:

/. Серповидная структура (северо-западная часть Кейвского террей-на) — это гигантская синформная колчановидная складка, палеопротерозой-ское ядро которой является ныряющей антиклиналью с пережатым лежачим крылом.

2. Серповидная колчановидная складка образовалась в северовосточном форланде Лапландско-Кольского коллизионного орогена в условиях простого и/или общего сдвига при крупномасштабных надвиговых движениях с ЮЮЗ на ССВ.

3. Главные надвиговые движения в Стрельнинском террейне в период 1,97—1,92 млрд лет были направлены к ССВ и сменились транспрессивными движениями к востоку в период 1,92—1,90 млрд лет. Самые поздние структуры, в том числе сдвиговые зоны с золотоносной минерализацией, развивались 1,9 млрд лет назад в условиях субширотного растяжения.

Установленные периоды главной и транспрессивной коллизии (соответственно, сжатие по линии ССВ-ЮЮЗ и сменившие его движения, субпараллельные простиранию главных структур сжатия) подтвердили представление о завершении в ЛКО коллизионных событий к рубежу 1,90 млрд лет (Мудрук, Балаганский, 2009; Балаганский, Мудрук, 2013). Это вводит возрастные ограничения на тектонические модели развития региона в палеопроте-розое. Идея о том, что крупная колчановидная Серповидная складка в Кейв-ском террейне является частью тектонического покрова гельветского типа (Ва^апБку, Миёгик е1 а1., 2012), получила дальнейшее развитие. Показано, что покровная тектоника в этом террейне по сути является альпинотипной тектоникой (Мудрук и др., 2013). Проведенные исследования свидетельствуют о единстве структурной эволюции Кейвского и Стрельнинского террейнов как составных частей СВ форланда и ядра ЛКО.

Научная новизна. На основании структурных наблюдений впервые показано, что палеопротерозойские рифтогенные породы хр. Серповидного и обрамляющие их кейвекие парасланцы слагают гигантскую колчановидную складку, возникшую в результате надвигообразования в условиях пластического сдвигового течения с юга на север (Мудрук и др., 2013). Установлены главные черты структурнометаморфической эволюции и относительный возраст золотоносной минерализации в островодужных породах Стрельнинского террейна (Мудрук, Балаганский, 2009). Определен возраст дайки кварцевого метадиорита (1916 ± 10 млн лет), разделяющей в Стрельнинском террейне этапы главной и транспрессионной коллизии, что позволило, с учетом литературных данных, отнести эти события к периодам 1,96—1,92 и 1,92—1,90 млрд лет, соответственно (Балаганский, Мудрук, 2013).

Теоретическая и практическая значимость работы. Новые данные

о деформациях и кинематике движений дополняют шкалу последовательности эндогенных процессов в JIKO. Это вместе с установлением гигантской Серповидной колчановидной складки обеспечивает дальнейшее развитие представлений о тектонике палеопротерозоя. Методика и результаты магнитной съемки могут быть учтены при крупномасштабном геологическом картировании Кейвского террейна. Установленный относительный возраст и структурный контроль золотоносной минерализации в Стрельнинском тер-рейне могут быть использованы при поисковых работах. Практический интерес также представляет железная шляпа, выявленная на южном крыле Серповидной складки (Коган, Мудрук и др., 2011).

Фактический материал, методы исследования и личный вклад автора. В основе работы лежит авторский материал, собранный во время полевых работ 2004 г. в Стрельнинском террейне и 2006, 2007 и 2009-2011 гг. в Кейвском террейне. Большая часть структурных данных по Кейвскому тер-рейну получена лично автором, меньшая была предоставлена В.В. Балаганским. При участии автора часть Серповидной структуры (6 км2) была покрыта магнитной съемкой по сети 25><5 м (магнитометр "МИНИМАГ"); на обнаженных участках проведена геологоструктурная съемка в масштабе от 1:100 до 1:1000. Автором проанализированы более 800 замеров структурных элементов; изучены 58 обычных и 7 больших шлифов, а также 10 аншлифов. В работе использованы данные силикатного химического анализа 21 образца пород (химлаборатория ГИ КНЦ РАН), изотопные U-Pb (ЦИИ ВСЕГЕИ) и Srn-Nd (ИГГД РАН) данные.

Для решения поставленных задач использовался кинематический, структурный и геометрический анализ (Turner, Weiss, 1963; Ramsay, Huber, 1983, 1987; Hanmer, Passchier, 1991) и петрографический метод. Характеристика колчановидных складок дана по методологии, изложенной в работах (Alsop, Holdsworth, 2004, 2006, 2012; Alsop et al., 2007). Для оценки глубины залегания и углов падения магнитных пород использовалась методика решения обратной задачи для поля модуля магнитной индукции (Раевский, 2008). Для реконструкции протолитов парапород привлекались диаграммы FAK A.A. Предовского (1980) и ab А.Н. Неелова (1980), а также геохимические диаграммы М. Херрона и Ф.Дж. Петтиджона (Herron, 1988; Pettijohn et al., 1972). Для оценки степени выветрелости протолита парапород рассчитывались индексы выветривания CIA (Nesbitt, Young, 1982), CIW (Harnois, 1988) и PIA (Fedo et al., 1995).

Апробация работы н публикации. Результаты исследований отражены в 4 статьях в журналах из перечня ВАК, в материалах конференций и тезисах докладов. Они были представлены автором на конференциях "Геология и полезные ископаемые северо-запада и центра России" (Петрозаводск, 2006, 2012; Апатиты, 2011) и "Современные проблемы магматизма и метамор-

физма" (С.-Петербург, 2012). Диссертант был также соавтором докладов, включавших результаты его исследований и представленных на российских и международных конференциях (33-я и 34-я сессии Международного геологического конгресса, Осло, 2008, Брисбен, 2012; V Всероссийская Ферсманов-ская научная сессия, Апатиты, 2008; "Гранит-зеленокаменные системы архея и их поздние аналоги", Петрозаводск, 2009; "Комплексные геолого-геофизические модели древних щитов", Апатиты, 2009; "Craton Formation and Destruction with special emphasis on BRICS cratons", Йоханнесбург, 2012).

Объем и структура работы. Диссертация объемом 145 страниц состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 246 наименований, содержит 57 рисунков, 4 таблицы и 3 приложения.

Благодарности. Автор глубоко признателен своему научному руководителю В.В. Балаганскому за огромную помощь и поддержку, предоставленные материалы и открытие удивительного мира структурной геологии. Автор очень благодарен А.Б. Раевскому за постоянную поддержку, помощь и обеспечение геофизической части работы. Автор также искренне признателен

П.Я. Азимову, A.A. Арзамасцеву, Ш.К. Балтыбаеву, |О.А. Беляеву!, В.В. Борисовой, Ю.Л. Войтеховскому, A.B. Волошину, Д.В. Жирову, Т.В. Каулиной, А.Б. Котову, П.В.Медведеву, Т.А. Мысковой, |В.З. Негруце, В.И. Пожиленко, Т.В. Рундквист, С.Г. Скублову и И.В. Чикирёву за ценные советы, помощь и консультации. Первоначальный вариант рукописи был улучшен благодаря конструктивным замечаниям В.И. Пожиленко и П.В. Припачкина. Автор благодарен И.А. Горбунову за предоставленные материалы и содействие в работе, а также Е.А. Никитину за помощь в изучении осадочных текстур. Большую помощь в проведении полевых работ оказали P.A. Елисеев и О.В. Рундквист, за что автор им искренне благодарен. Исследования получали финансовую поддержку РФФИ (грант № 09-05-00160-а), программы ОНЗ-6 и научной школы НШ-1413.2006.5 (рук. Ф.П. Митрофанов). Особую благодарность автор выражает Н.В. Кириченко за неоценимый вклад, поддержку и терпение.

ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ В РИФТОГЕННЫХ ТОЛЩАХ КЕЙВСКОГО ТЕРРЕЙНА

Кейвы считались областью, в которой наблюдается ненарушенный стратиграфический разрез раннего докембрия Кольского региона. Серповидная структура находится в СЗ части Кейвского парасланцевого пояса (на севере Кейвского террейна). Её ядро сложено вулканогенно-осадочными образованиями, коррелируемыми с породами умбинской свиты палеопротерозой-ского палеорифта Имандра-Варзуга (Белолипецкий и др., 1980), и обрамляется кейвскими парасланцами неясного возраста (АЯ или РЛ). Она считалась

простой синклиналью с глубиной киля <500 м (Бельков, 1963) и даже мульдой (Мирская, 1980), южное крыло которой срезано разломом (Сидоренко и др., 1972; Белолипецкий и др., 1980). А.Е. Милановский (1984) рассматривал эту структуру как набор тектонических пластин и чешуй.

Одной из причин разнообразия карт, стратиграфических схем и взглядов на строение Серповидной структуры является плохая обнаженность её палеопротерозойского ядра. Поэтому центральная и юго-восточная части структуры были покрыты магнитной съемкой по сети 25x5 м (рис. 1). Для установления взаимосвязи локальных магнитных аномалий и реальных геологических тел была проведена геологоструктурная съемка.

Метабазаль-товая толща

Гнейсо- \ сланцевая толща Ш

Метабазаль-товая толща

Гнсйсо-сланцевая толща

'Метабазал!.-товая толща

Карбонатно-сланцевая у толща

Кейвские сланцы

Кейвские сланцы

Рис. 1. Карты магнитных аномалий (сеть 25x5 м) центральной и юго-западной частей Серповидной структуры (А) и очковой магнитной аномалии (сеть 12,5*1 м), рассматриваемой как осложняющая колчановид-ная складка (Б (Мудрук и др., 2013).

Геологическое картирование и магнитная съемка. Данные магнитной съемки и геологического картирования (рис. 2А) подтвердили, что па-леопротерозойское ядро сложено тремя толщами: гнейсосланцевой, метаба-зальтовой и карбонатносланцевой. Они соответствуют верхней, средней и нижней подсвитам в работе (Белолипецкий и др., 1980) или южной, средней и северной толщам в работе (Балаганский и др., 2011). Оказалось, что южное

Стереографические диаграм мы: равноплощадная проекция на нижнюю полусферу

Кейвские

парасланцы (АР-РР?)

Рис. 2. (А) Геологическая карта района хр. Серповидного (Мудрук и др., 2013); стереодиаграмлш: (А) сланг/еватость и полосчатость, (Б-В) шарниры складок и линейность в Серповидной складке (Б) и в крупной

колчановидной складке в Оманских горах (В; Беаг1е, АЬор, 2007). <-

крыло не срезано разломом, а очень сильно пережато. В итоге была составлена геологическая карта ядра Серповидной складки с надежно установленным следом осевой поверхности и границами всех трех толщ, почти полностью скрытыми под четвертичными отложениями (рис. 2А).

Морфология Серповидной структуры по структурным данным. Из-

за плохой обнаженности палеопротерозойского ядра был проведен геометрический анализ ориентировок полосчатости и сланцеватости в кейвских пара-сланцах (верхняя часть пачки Д; Бельков, 1963), обрамляющих ядро. Как и палеопротерозойские породы, эти сланцы на южном крыле сильно раздавлены или же отсутствуют. За шарниры обоих замыканий ядра приняты шарниры, рассчитанные в структурногомогенных доменах, прилегающих к замыканиям (рис. 2А). Угол между шарнирами равен 52°, причем линейность во всех породах делит это угол примерно пополам (рис. 2Б), что характерно для колчановидных складок (рис. 2В). Восточное замыкание Серповидной складки — центриклинальное, тогда как западное - периклинальное из-за изгибания в этой части складки осевой поверхности почти на 90°. Внутренняя часть ядра пережата: на северном крыле породы падают к ССВ под углами 30-50°, а на южном крыле и в центральной части - в том же направлении под углами 50-70°. По этим структурным данным, палеопротерозойское ядро Серповидной структуры является колчановидной синформой с длиной "колчана" ~5 км (рис. ЗА). Так как кейвские парасланцы верхней части пачки Д тоже смяты в эту синформу, длина "колчана" всей структуры должна быть еще больше.

Геометрические параметры Серповидной колчановидной складки.

Для характеристики Серповидной колчановидной складки по методикам, описанным в работах (АЬор, Но1с15\уогЙ1, 2004, 2006, 2012; А1зор й а1., 2007), были рассчитаны её геометрические параметры, позволяющие, в том числе, определить характер деформации, приведшей к образованию этой складки. У колчановидных складок выделяют три главные взаимно перпендикулярные оси: длинная ось х, промежуточная у и короткая г, по которым рассчитываются основные геометрические параметры складки. Эти оси в целом совпадают с осями X, У и 1 эллипсоида конечной деформации, причем ось х субпараллельна усредненной линейности (СНш^шб е1 а1., 1978; Minigh, 1979). Очковый узор колчановидной складки, образованный всеми смятыми в нее породами и наблюдаемый на плоскости уг, перпендикулярной оси х, является основой для расчета длины осей у и г.

Рис. 3. Морфология палеопротерозойского ядра Серповидной структуры, реконструированная по структурным (А) и магнитным (Б) данным (Муд-рук и др., 2013).

Очковый узор палеопротерозойского ядра Серповидной колчановид-ной складки образован всеми толщами ядра (рис. 2А) и обрамляющими кейв-скими парасланцами, т.е. каждая толща - это маркёр колчановидной складки. За границы маркёра приняты внешняя и внутренняя границы толщи, и для каждого маркёра рассчитана истинная длина осей у и 2. По размерам осей Серповидная складка входит в число самых крупных колчановидных складок мира. По показателю эллиптичности Яуг палеопротерозойское ядро относится к типу "кошачий глаз". Судя по степени эллиптичности /?', оно образовалась в результате простого сдвига или общего сдвига (комбинация простого и чистого сдвига). Образование колчановидного ядра в условиях простого сдвига подтверждается наличием индикаторов простого сдвига во всех деформированных породах (Горбунов и др., 2011; Мудрук и др., 2013). Различие в параметрах Я' для маркёров, образованных палеопротерозойскими толщами (/?' = 0,62), и кейвскими парасланцами (/?'= 1,21), весьма существенное. Это может подчеркивать тектонический характер совмещения мета-морфизованных палеопротерозойских рифтогенных пород ядра (Белолипец-кий и др., 1980) с обрамляющими их слюдяно-кварцевыми, кианитовыми и ставролитовыми парасланцами без каких-либо следов вулканогенных пород (Бельков, 1963; Предовский, 1980).

Отличительной чертой Серповидной структуры является разная мощность её крыльев. Так, параметр Тг для карбонатносланцевой толщи - отношение мощности этой толщи на северном крыле к таковой на южном крыле,

— составляет 47, для толщи метабазальтов — 38, а для гнейсосланцевой толщи

— 6. Столь существенная разница мощности крыльев объяснялась либо осложняющей складчатостью на северном крыле (Бельков, 1963), либо срезанием южного крыла разломом (Белолипецкий и др., 1980). Расчет величины деформации метабазальтов на разных крыльях показал, что метавулканиты северного крыла почти не деформированы, тогда как на южном они сильно

Рис. 4. Степень деформации метабазачьтов в зависимости от их положения в Серповидной структуре: недеформированные (А), слабо (Б) и сильно (В) деформированные (Мудрук и др., 2013).

раздавлены и величина Rn для них достигает 25 (рис. 4; Горбунов и др., 201 I; Мудрук и др., 2013). Такие отношения мощностей крыльев и локализация деформации характерны для лежачих изоклинальных и сжатых складок в подошвах надвиговьтх пластин (Hanmer, Passchier, 1991; Searle, Alsop, 2007), включая гельветские покровы (Ramsay, 1981). В итоге образование Серповидной колчановидной складки связывается с развитием покрова гельветско-го типа, при этом ее нижнее крыло находится в подошвенной части покрова. Мысль о том, что породы палеопротерозойского ядра были тектонически перемещены из палеорифта Имандра-Варзуга в северную часть Кейвского террейна, уже высказывалась В.З. Негруцой (Негруца, Негруца, 2007).

Морфология Серповидной структуры по магнитным данным. Для оценки глубины залегания магнитных метабазальтовой и гнейсосланцевой толщ, углов их падения и общей морфологии палеопротерозойского ядра решалась двумерная нелинейная обратная задача для поля модуля магнитной индукции по методике, описанной в (Раевский, 2008; Балаганский и др., 2011). Построенная в конечном результате трехмерная модель (рис. ЗБ) подтверждает вывод о том, что Серповидная структура является сильно сжатой колчановидной синформой. Длина "колчана" (ось х), образованного магнитными породами, достигает -4,5 км. С учетом немагнитной карбонатнослан-цевой толщи, длина оси л' всего палеопротерозойского ядра равна -5-5,5 км. С глубиной осевая поверхность выполаживается. Согласно этой модели, па-леопротерозойское ядро состоит из двух колчановидных складок — основной и дополнительной (рис. ЗБ). В восточной части структуры коренных обнажений нет, поэтому структурные данные, подтверждающие наличие дополнительной складки, отсутствуют.

Синклиналь или антиклиналь? Надежная информация о положении кровли и подошвы пластов по первично-осадочным текстурам была получена

нами только для пород гнейсосланцевой толщи палеопротерозойского ядра. В породах этой толщи на почти недеформированном северном крыле наблюдались косая, градационная и параллельная слоистость, а также следы размывов. Во всех семи случаях эти первично осадочные текстуры указывают на нормальное залегание пород.

Дополнительно были изучены петрохимические особенности нормально залегающих ритмичнослоистых гранат-двуслюдяных парагнейсов. Ритмичная слоистость в этих гнейсах обусловлена чередованием слойков с плавным переходом от обогащенных кварцем (до 80%) разностей в припо-дошвенной части ритма к разностям с меньшим содержанием кварца (не более 50%) в прикровельной части, при этом граница между слойками резкая (мощность ритмов - 2—10 см). Обилие мусковита в прикровельной части делает её более лейкократовой по сравнению с приподошвенной частью.

Характер изменения химического состава парагнейсов внутри ритмов был оценен по степени выветрелости исходного кластогенного материала. Были рассчитаны химический индекс изменения CIA (Nesbitt, Young, 1982), химический индекс выветривания CIW (Hamois, 1988) и индекс изменения плагиоклаза PIA (Fedo et al., 1995). Оказалось, что в пределах каждого ритма степень выветрелости исходного кластогенного материала увеличивается снизу вверх, что согласуется с выводом о нормальном залегании пород.

На диаграмме A.A. Предовского (1980) фигуративные точки парагнейсов приподошвенной части ритмов легли в поля глинистых и высокоглинистых граувакк, а парагнейсов прикровельной части - в поля глин, причем от подошвы к кровле фемичность и глиноземистость пород возрастают. На диаграмме А.Н. Неелова (1980) фигуративные точки приподошвенных частей легли в поля полимиктовых песчаников, полимиктовых алевролитов и грау-вакковых алевролитов, а прикровельных - в поля граувакковых алевролитов и алевропелитовых аргиллитов. На диаграмме Ф. Петтиджона (Pettijohn et al., 1972) фигуративные точки парагнейсов из приподошвенных частей расположились в полях граувакк и литаренитов, а точки прикровельных частей — ниже и левее. На диаграмме М. Херрона (Herron, 1988) фигуративные точки парагнейсов приподошвенных частей попали в поле аркозов, а прикровельных — в поле вакк. На обеих диаграммах точки самых нижних и верхних частей ритмов образуют компактные поля, и намечаемая по ним тенденция изменения степени выветрелости согласуется с таковой на всех других диаграммах.

Таким образом, петрохимические данные для гранат-двуслюдяных парагнейсов указывают на увеличение степени глинистости исходного кластогенного материала от нижней части ритма к верхней. Это согласуется с положением подошвы и кровли ритмов, установленным по структурно-текстурным признакам, которые однозначно определяют нормальное залега-

ние пород. Магнитная съемка (рис. 1) и анализ обнажений не выявили в гней-сосланцевой толще складок, которыми можно было бы объяснить нормальное залегание пород на фоне общего опрокинутого залегания.

Все данные по Серповидной структуре позволяют сформулировать первое и второе защищаемые положения:

1. Серповидная структура (северо-западная часть Кейвского тер-рейна) - это гигантская синформная колчановидная складка, палеопро-терозойское ядро которой является пыряющей антиклиналью с пережатым лежачим крылом.

2. Серповидная колчановидная складка образовалась в северовосточном форланде Лапландско-Кольского коллизионного орогепа в условиях простого и/или общего сдвига при крупномасштабных надвиговых движениях с ЮЮЗ на ССВ.

ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ В ОСТРОВОДУЖНЫХ ТОЛЩАХ СТРЕЛЬНИНСКОГО ТЕРРЕЙНА

Серговская толща Стрельнинского террейна является гетерогенной, так как в её составе выявлены палеопротерозойские (Daly et al., 2001, 2006) и архейские (Астафьев и др., 2010) породы. Деформационные структуры и кинематика движений были изучены в палеопротерозойских амфиболитах и гнейсах района среднего течения р. Стрельна.

Последовательность деформаций и их кинематика. Были выделены 5 этапов деформации. На этапе D, происходило рассланцевание и мигматиза-ция амфиболитов и гнейсов в условиях амфиболитовой фации. На этапе D2 полосчатость и лейкосома этапа D] были смяты в резко асимметричные складки F2, причем нередко с криволинейными шарнирами (рис. 5). Крылья складок сорваны, при этом срывы — это надвиги, плоскости которых расположены (суб)параллельно осевым поверхностям складок. Плоскости надвигов часто маркируются лейкосомой с гранатом, следовательно, надвиги развивались в условиях высоких ступеней амфиболитовой фации. Морфология и ориентировка складок F2 указывают на их образование в условиях горизонтального сжатия по линии ССВ—ЮЮЗ. С этапом D2 связываются крупные надвиги к СВ, отмеченные в работах (Беляев, 1980; Федоров и др., 1980).

Надвиговые складки F2 срезаны дайкой кварцевого метадиорита (рис. 6). Дайка рассланцована и мигматизирована, причём мигматитовая полосчатость смята в открытые асимметричные складки F3. Их шарниры погружаются к северу (-360°) под пологими углами, а осевые поверхности под средними углами падают к ЗСЗ. На основании одинаковой кинематики движений (см. ниже), к этапу D3 также отнесены взбросы. Анализ структур этапа

Рис. 5. Асимметричные складки с наклонными осевыми поверхностями как кинематические индикаторы надвиговых движений: складки (А) и классические надвиговые складки (Б; Наптег, РаяясЫег, 1991); (В) складка с криволинейным шарниром (спички параллельны шарниру) (Мудрук, Балаганский, 2009).

Кварцевый метадиорит

□ Амфиболиты

рассланцованные ] Амфиболиты

Рис. 5В

) ..'■• 21 / Полосчатость Контакт дайки

^^^ След осевой поверхности

ЕЯШ Шарниры складок Р. Шарниры складок Р,

Рис. 6. Дайка кварцевого метадиорита, секущая смятые в складки амфиболиты (Мудрук, Балаганский, 2009).

D3 показал, что они возникли при взбросовых движениях к востоку. Сжатие было косым по отношению к простиранию главных структур сжатия, поэтому этап D3 сопоставляется с этапом косого сжатия (транспрессии), сменившего главное ССВ сжатие в JTKO (Балаганский, 2002).

Таким образом, дайка разделяет два главных этапа горизонтальной тектоники: ССВ сжатие и последующая транспрессия. Изотопный возраст кварцевого метадиорита равен 1916 ± 10 млн лет (U-Pb, SHRIMP II, циркон; Балаганский, Мудрук, 2013). Эта датировка вместе с другими возрастами, обобщенными в работе (Балаганский, Глебовицкий, 2005), указывает на протекание главной коллизии (сжатие по линии ССВ-ЮЮЗ) в период 1,96—1,92 млрд лет, а транспрессии - в период 1,92—1,90 млрд лет.

Золотоносные сдвиговые зоны. В одном из обнажений на контакте гнейсов и амфиболитов выявлена сдвиговая зона с содержанием Аи до ~2 г/т (Балаганский, Беляев, 2005). В гнейсах наблюдались s-образные изгибы, связанные со сдвиговыми зонами субширотного горизонтального растяжения, причем ориентировка оси растяжения близка к таковой этапа D4. Поэтому был сделан вывод, что золотоносная сульфидная минерализация связана с этапом D4 (Мудрук, Балаганский, 2006).

Вся последовательность геологических событий приведена в таблице. В итоге третье защищаемое положение формулируется таким образом:

Главные надвиговые движения в Стрельнинском террейне в период 1,97-1,92 млрд лет были направлены к ССВ и сменились транспрессив-ными движениями к востоку в период 1,92-1,90 млрд лет. Самые поздние структуры, в том числе сдвиговые зоны с золотоносной минерализацией, развивались 1,9 млрд лет назад в условиях субширотного растяжения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рифтогенных толщах Кейвского террейна (СВ форланд палеопроте-розойского коллизионного ЛКО) установлена гигантская Серповидная кол-чановидная складка, представляющую собой синформную антиклиналь. Она возникла в подошвенной части покрова гельветского типа, выдвинутого к ССВ из палеорифта Имандра-Варзуга (перемещения — первые десятки км). В островодужных толщах Стрельнинского террейна (орогенное ядро) также выявлены надвиговые структуры, связанные с крупными надвигами преимущественно к ССВ. Структурные формы, связанные с крупными надвигами, и определяют альпинотипный структурный стиль в обоих террейнах (рис. 7). Обоснован рубеж в 1,92 млрд лет, разделяющий этапы главной и транспрессивной коллизии в Стрельнинском террейне. Все полученные

Таблица. Структурно-возрастная шкала для палеопротерозойских пород

серговской толщи.

Этап Главные геологические события Возраст

D5 Растяжение С-Ю; межбудинные складки и пережимы (Ог+ТЧ) 1896 ± 10 млн лет (Daly et al., 2006)

d4 Растяжение ЗЮЗ-ВСВ; сбросы; сдвиговые деформации субширотного растяжения; б-образные изгибы и золотоносные сдвиговые зоны (Атр+В1+Р1+дг)

D3 Косое сжатие (транспрессия), взбросы к В (А тр+В1±С}п+Р1+ . Рассланцевание и мигматизация метадиорита

Дайка кварцевого метадиорита 1916 ± 10 млн лет (Балаганский, Мудрук, 2013)

D2 Сжатие ССВ-ЮЮЗ, мигматизация вдоль надвигов (Amp+Bt+Grt+Pl+Qz)

D, Рассланцевание и мигматизация (А тр+BI+Grt+Pl + Qz)

Породы, исходные для палеопротерозойских гнейсов и амфиболитов серговской толщи 1,96—1,97 млрд лет (Daly et al., 2006)

результаты указывают на единство структурной эволюции Кейвского и Стрельнинского террейнов как составных частей СВ форланда и ядра ЛКО. Все они вводят строгие ограничения на тектонические модели развития Кольского региона в палеопротерозое.

Северо-запад

восток

Покров Вильохорн

~ ■ Массив Эгьюи Руж v v (педеформированиый фундамент) *

Гранитоиды

Мурманского

кратопа без

палеопроте-

розойских

деформаций

Верхнее крыло

Серповидная колчановидная складка

Нижнее крыло Поверх-

ность надвига с отрицательным наклоном

Кейвские парасланцы

r,,,,nO«"<>iii,iii покров

<Ятию,и»ааь

Ювенильная островодужная кора Терского и Умбннского террейнов (PR) \

Хинтерланд \

(ядро орогеиа) \

Гранитоиды Стрельнин- I ского ¡перрейна (AR) I

Форланд

Верхняя, деформированная

Нижняя, недефорл шроваииая часть фундамента (AR)

х^К.

часть фундамента (AR) [ | Щелочные граниты | | Лебяжинские кислые метавулканиты

Палеорифт Имапдра-Варзуга (PR)

УП - ультрагельветские покровы

Надвиги

Ныряющие антиклинали

Кровля

отложений мела Кровля

отложений юры

Маркер:

• до деформации

после деформации (плоскость Х2 эллипсоида деформации)

X ^ v

Кристаллический фундамент

Третичный период

□ Субальтт- |-j Северо-гель-

ская меласса '-' ветский флиш

Надвиг Саитис

Надвиг

I-1 Мел ^ЩЮра 1 1 Триас | 1 Пермь

. _ Пеннинские покровы

Рис. 7. (А) Предполагаемый схематический разрез через Кейвский тер-рейн и прилегающие структуры; на врезке — обобщенный структурный разрез через Серповидную колчановидную екчадку. (Б—В) Разрезы через гельветские покровы: (Б) Ramsay, 1981 и (В) Pfiffner, 2005 (упрощено).

Список работ, опубликованных по теме диссертации в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России

Мудрук C.B., Балаганский В.В., Горбунов И.А., Раевский А.Б. Альпи-нотипная тектоника в палеопротерозойском Лапландско-Кольском орогене // Геотектоника. 2013. № 4. С. 13-30.

Balagansky V.V., Mudruk S.V., Gorbunov I.A., Raevsky A.B. Tectonics of detached middle crust in the north-eastern foreland of the Palaeoproterozoic Lapland-Kola collisional orogen, north-eastern Baltic Shield // Proceedings of the Murmansk State Technical University. 2012. Vol. 15. No. 2. P. 300-310.

Балаганский В.В., Раевский А.Б., Мудрук C.B. Нижний докембрий Кей-вского террейна, северо-восток Балтийского щита: стратиграфический разрез или коллаж тектонических пластин? // Геотектоника. 2011. № 2. С. 32-48.

Мудрук C.B., Балаганский В.В. Структурный анализ серговской толщи палеопротерозоя юго-востока Кольского полуострова, Балтийский щит // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2009. Т. 12. № 3. С. 492-502.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации в прочих

научных изданиях

Горбунов И.А., Мудрук C.B., Балаганский В.В. Кинематика движений и величина деформации в палеопротерозойских породах Серповидной структуры (Кейвский террейн, северо-восток Балтийского щита) // Геология и геоэкология: исследования молодых. Апатиты: К & М, 2011. С. 52-55.

Мудрук C.B., Горбунов И.А., Балаганский В.В., Раевский А.Б. Анатомия гигантской колчановидной складки палеопротерозойской Серповидной структуры, Западные Кейвы, Кольский полуостров // Современные проблемы магматизма и метаморфизма. Т. 2. СПб.: СПбГУ, 2012. С. 74-77.

Балаганский В.В., Мудрук C.B. О возрасте палеопротерозойской коллизии на юго-востоке Кольского региона, Балтийский щит // Геология и геохронология породообразующих и рудных процессов в кристаллических щитах. Апатиты: К & М, 2013. С. 13-16.

Мудрук C.B. Палеопротерозойские деформации в Кейвском и Стрель-нинском террейнах Лапландско-Кольского коллизионного орогена, северо-восток Балтийского щита // Там же. С. 106-109.

Отпечатано в отделе ОНИР ФГБУН ГИ КНЦ РАН 184209, г. Апатиты, ул.Ферсмана, 14; тел. (815-55) 79-275 Объем 1,00 печ. лист

Тираж 100 экз.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мудрук, Сергей Владимирович, Апатиты

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ КОЛЬСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

04201456833

МУДРУК Сергей Владимирович

ГЛАВНЫЕ ЭТАПЫ ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ В КЕЙВСКОМ И СТРЕЛЬНИНСКОМ ТЕРРЕЙНАХ СЕВЕРО-ВОСТОКА БАЛТИЙСКОГО ЩИТА

Специальность 25.00.01 — общая и региональная геология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: д.г.-м.н. В.В. Балаганский

Апатиты 2014

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ ................................................................... 4

Глава 1. ГЕОЛОГИЯ И ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКАЯ ТЕКТОНИКА

КОЛЬСКОГО РЕГИОНА................................................ 10

1.1. Общие черты геологического строения раннего докембрия

Кольского региона..................................................... 10

1.2. Основные тектонические структуры раннего докембрия

Кольского региона..................................................... 12

1.2.1. Мурманский составной террейн..................................... 16

1.2.2. Кольский составной террейн........................................18

Террейн Колмозеро-Воронья............................................ 19

Кольско-Норвежский террейн.......................................... 20

Кейвский террейн.....................................................20

Сосновский террейн...................................................21

Палеорифт Печенга-Имандра-Варзуга...................................22

1.2.3. Террейны ядра Лапландско-Кольского орогена.........................23

Лапландский и Умбинский гранулитовые террейны........................ 23

Террейн Инари....................................................... 25

Стрелънинский и Терский террейны..................................... 25

1.2.4. Беломорский составной террейн ....................................25

1.3. Современные представления о палеопротерозойской

тектонике Кольского региона ........................................... 26

Глава 2. ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ В КЕЙВСКОМ

ТЕРРЕЙНЕ .............................................................32

2.1. Геологическое строение Кейвского террейна.............................. 32

2.2. Колчановидные складки: обзор ......................................... 40

2.3. Серповидная колчановидная складка ....................................47

2.3.1. Методика магнитной съемки и геологического картирования .......... 49

2.3.2. Результаты магнитной съемки и геологического картирования.........52

2.3.3. Морфология складки по структурным данным........................ 57

Методика геометрического анализа..................................... 57

Результаты геометрического анализа................................... 60

2.3.4. Морфология складки по магнитным данным.......................... 63

Методика............................................................63

Результаты моделирования структуры по магнитным данным............................64

2.3.5. Геометрические параметры Серповидной колчановидной складки............66

2.4. Серповидная структура: синклиналь или антиклиналь? ......................................73

2.4.1. Низ-верх разреза по первичным осадочным структурам................................73

2.4.2. Низ-верх разреза по петрохимическим данным................................................77

2.5. Выводы и первые два защищаемых положения........................................................82

Глава 3. ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЙСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ В

СТРЕЛЬНИНСКОМ ТЕРРЕЙНЕ .......................................... 84

3.1. Геологическое строение юго-востока Кольского региона ................... 84

3.2. Последовательность деформаций и кинематический анализ ................ 90

3.2.1. Этап Di......................................................... 90

3.2.2. Этап D2......................................................... 92

3.2.3. Этап D3......................................................... 95

3.2.4. Этап D4......................................................... 98

Кинематический анализ.............................................. 99

Структурная позиция золотометальнойминерализации...................100

3.2.5. Этап Ds.........................................................104

3.3. Возраст коллизионных событий..........................................105

3.4. Геометрический анализ .................................................109

3.5. Условия образования гранитоидного жильного материала................. 111

3.6. Выводы и третье защищаемое положение................................ 113

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................114

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................... 122

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 .............................................................. 140

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.............................................................. 142

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 .............................................................. 143

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Северо-восточная часть Балтийского шщаяв-ляется одним из реперных регионов для изучения геологии и тектоники палеопро-терозоя. В отличие от юго-западной части щита, в которой проявилась свекофенн-ская палеопротерозойская аккреционная орогения (Балтыбаев и др., 2009; Korsman et al., 1999), северо-восточная часть считается областью палеопротерозойской внутри- или межконтинентальной коллизии, отличающейся специфическими условиями тектогенеза. Это привело к выделению Кольского коллизиона - специфической внутриконтинентальной глубинной коллизионной структуры (Митрофанов и др., 1997), не имеющей аналогов на других щитах. Альтернативой Кольскому кол-лизиону является палеопротерозойский Лапландско-Кольский коллизионный оро-ген (Балаганский и др., 20066; Bridgwater et al., 1992; Daly et aL, 2006).

Классические палеопротерозойские породы северо-востока Балтийского щита представлены рифтогенными образованиями, заложенными во внутриконш-нентальной обстановке (Радченко и др., 1992,1994). Они отличаются слабойструк-турной переработкой в условиях зелено сланцевой и реже низкотемпературной ам-фиболитовой фации (Петров и др., 1990). Палеопротерозойская ювенильная кора островодужного типа установлена только в ядре Лапландско-Кольского орогена, где она слагает тектонические пластины, местами чередующиеся с пластинами архейской коры (Балаганский и др., 20066; Daly et aL, 2006). Эти палео протерозойские образования принципиально иного генезиса, чем породы Печенга-Имандра-Варзугского палеорифта, глубоко метаморфизованы, сильно мигматизированы и испытали интенсивные деформации. По этой причине они, до получения геохронологических данных, считались архейскими.

Одним из примеров таких образований нового типа являются палео протерозойские породы серговской толщи Стрельнинского террейна. Наиболее близкими по степени структурно-метаморфической переработки палеопротерозойскимпородам нового типа являются палеопротерозойские парагнейсы и парасланцы Кейвского террейна в районе хр. Серповидного. Эти палеопротерозойские породы сохранили свои первичные структурно-текстурные особенности и коррелируются

с толщами палеорифта Имандра-Варзуга (Белолипецкий и др., 1980; Загородный, Радченко, 1988), но в отличие от них были метаморфизованы в условиях амфибо-литовой фации (Петров и др., 1990).

Таким образом, анализ и корреляция структурно-метаморфических преобразований палеопротерозойских толщ Кейвского и Стрельнинского террейнов, представляющих главные генетические типы пород палеопротерозоя (рифтогенные и островодужные с возрастом 2,1-2,5 и 1,95-2,0 млрд лет, соответственно), а также вмещающих их архейских толщ являются необходимыми для создания адекватной модели тектонического развития Кольского региона в палео протерозое, а в конечном счете - и для понимания раннедокембрийской истории развития Земли.

Объектами исследования в данной работе являлись деформационные структуры в палеопротерозойских толщах Лапландско-Кольского коллизионного орогена: в рифтогенных вулканогенно-осадочных породах Кейвского террейнаив островодужных породах Стрельнинского террейна.

Цели и задачи работы. Основная цель исследования заключалась в установлении структурных форм как в рифтогенных толщах северо-восточного форланда, так и в островодужных толщах ядра Лапландско-Кольского коллизионного орогена, свидетельствующих об их единой структурной эволюции. Достижение этой цели будет способствовать созданию адекватной модели палеопротерозойскойкол-лизионной тектоники в Кольском регионе. Для этого решались следующие задачи: 1) сбор и систематизация информации по геологии и тектонике Кольского региона, а также по конкретным объектам исследования; 2) определение морфологии и внутреннего строения Серповидной структуры Кейвского террейна; 3) восстановление последовательности структурно-метаморфических событий в Стрельнин-ском террейне; 4) реконструкция кинематики движений для каждого из выделенных главных этапов деформаций; 5) корреляция деформационных событий в изученных участках форланда и ядра Лапландско-Кольского коллизионного орогена.

Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые на основании детальных структурных наблюдений было показано, что палеопротеро-зойские рифтогенные породы района хр. Серповидного и обрамляющие их

кейвские парасланцы слагают гигантскую колчановидную складку (одну из крупнейших складок такого типа в мире), образовавшуюся в результате надвигообразо-вания в условиях пластического сдвигового течения с юга на север (Мудрук и др., 2013). Установлены главные черты структурно-метаморфической эволюции и относительный возраст золотоносной минерализации в островодужных породахсер-говской толщи в Стрельнинском террейне (Мудрук, Балаганский, 2009). Определен возраст дайки кварцевого метадиорита (1916 ± 10 млн лет), разделяющей в Стрельнинском террейне этапы главной и последующей транспрессионной коллизии, что позволило, с учетом литературных данных, отнести эти коллизионные события в Лапландско-Кольском орогене к периодам 1,96-1,92 и 1,92-1,90 млрд лет, соответственно (Балаганский, Мудрук, 2013).

Теоретическая и практическая значимость. Новые данные о последовательности деформационных событий и кинематике движений позволяют дополнить региональную шкалу последовательности палеопротерозойских эндогенных процессов в Лапландско-Кольском коллизионном орогене. Эти данные вместе с установлением Серповидной колчановидной складки обеспечивают дальнейшее развитие представлений о тектонике палеопротерозоя. Методика и результаты магнитной съемки могут быть учтены при составлении крупномасштабных геологических карт Кейвского террейна. Установленный относительный возраст золотоносной минерализации и структурный контроль ее локализации в Стрельнинском террейне могут быть использованы при проведении поисковых работ. Практический интерес также представляет "железная шляпа", выявленная и изученная в южном крыле Серповидной складки (Коган, Мудрук и др., 2011).

Фактический материал, методы исследования и личный вклад автора. В основе работы лежит авторский материал, собранный во время полевых работ 2004 года в Стрельнинском террейне и 2006, 2007 и 2009-2011 годах в Кейвском террейне. Большая часть структурных данных по Кейвскому террейну получена лично автором, меньшая - представляет собой материалы В.В. Балаганского. При участии автора часть территории Серповидной структуры (6 км2) была покрыта магнитной съемкой по сети 25x5 м магнитометром "МИНИМАГ"; на обнаженных

объектах проведена геолого-структурная съемка в масштабе от 1:100 до 1:1 ООО. Автором проанализированы более 800 замеров структурных элементов строения пород; изучены 58 обычных и 7 больших шлифов, а также 10 аншлифов. В работе использованы результаты силикатного химического анализа 21 образца пород (химлаборатория ГИ КНЦ РАН), изотопные U-Pb (ЦИИ ВСЕГЕИ) и Sm-Nd (ИГГД РАН) данные.

Для достижения основных целей работы и решения поставленных задач использовался кинематический, структурный и геометрический анализ (Turner, Weiss, 1963; Ramsay, Huber, 1983,1987;Hanmer, Passchier, 1991), а также петрографический метод. Описание и характеристика колчановидных складок были сделаны по методологии, изложенной в работах (Alsop, Holdsworth, 2004b, 2006,2012; Alsop et al, 2007). Для примерной оценки глубины залегания и углов падения магнитных пород использовалось методика решения обратной задачи для поля модуля магнитной индукции, описанная в работе (Раевский, 2008).

Для реконструкции осадочных протолитов пород были использованы диаграммы FAK A.A. Предовского (1980) и ab АН. Неелова (1980), а также геохимические диаграммы М. Херрона и Ф.Дж. Петтиджона (Herrón, 1988; Pettijohn et al., 1972). Для оценки степени выветрелости исходного кластогенного материала пород использовались различные индексы выветривания: CIA(Nesbitt, Young, 1982), CIW (Harnois, 1988) и PIA (Fedo et al., 1995).

Защищаемые положения:

1. Серповидная структура (северо-западная часть Кейвского террейна) — это гигантская синформная колчановидная складка, палеопротерозойское ядро которой является ныряющей антиклиналью с пережатым лежачим крылом.

2. Серповидная колчановидная складка образовалась в северо-восточном форланде Лапландско-Кольского коллизионного орогена в условиях простого и/или общего сдвига при крупномасштабных надвиговых движениях с ЮЮЗ на ССВ.

3. Главные надвиговые движения в Стрельнинском террейне в период 1,97— 1,92 млрд лет были направлены к ССВ и сменились транспрессивными движениями к востоку в период 1,92—1,90 млрд лет. Самые поздние структуры, в том числе

сдвиговые зоны с золотоносной минерализацией, развивались 1,9 млрд лет назад в условиях субширотного растяжения.

Установленные периоды главной (сжатие по линии ССВ-ЮЮЗ) и транспрес-сивной (движения, субпараллельные простиранию главных структур сжатия) коллизии подтвердили представление о завершении в Кольском регионе коллизионных событий к рубежу 1,90 млрд лет (Мудрук, Балагане кий, 2009; Балагане кий, Мудрук, 2013). Это вводит возрастные ограничения на тектонические модели развития региона в палеопротерозое. Идея о том, что крупная колчановидная Серповидная складка в Кейвском террейне является частью тектонических покровов гельветского типа (Валашку, Миёгик е1 а1,2012), получила дальнейшее развитие. Показано, что покровная тектоника в этом террейне, рассматривавшаяся ранее как тектоника сорванной верхней и средней коры (Балаганский, Раевский, Мудрук, 2011), по сути, является альпинотипной тектоникой (Мудрук и др., 2013).

Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о единстве структурной эволюции Кейвского и Стрельнинского террейнов как составных частей северо-восточного форланда и ядра Лапландско-Кольского коллизионного орогена.

Апробация работы. Результаты исследований отражены в 4 статьях в журналах из списка ВАК, в публикациях в материалах совещаний и конференций, а также в тезисах докладов. Результаты работы были представлены автором на научных конференциях молодых ученых "Геология и полезные ископаемые северо-запада и центра России", посвященной памяти К.О. Кратца (Петрозаводск, 2006, 2012; Апатиты, 2011), на Всероссийской конференции, посвященной 150-летию академика Ф.Ю. Левинсона-Лессинга и 100-летию профессора Г.М. Саранчиной "Современные проблемы магматизма и метаморфизма" (С.-Петербург, 2012).

Кроме этого, диссертант был соавтором докладов, которые включали результаты его исследований и были представлены как на российских, так и международных совещаниях и конференциях (33-я и 34-я сессии Международного геологического конгресса, Осло, Норвегия, 2008, Брисбен, Австралия, 2012; V Всероссийская Ферсмановская научная сессия, Апатиты, 2008; "Гранит-зеленокаменные системы

архея и их поздние аналоги", Петрозаводск, 2009; "Комплексные геолого-reoфизические модели древних щитов", Апатиты, 2009; "Craton Formation and Destruction with special emphasis on BRICS cratons", Йоханнесбург, ЮАР, 2012).

Благодарности. Автор глубоко признателен своему научному руководителю В.В. Балаганскому за огромную помощь и поддержку, любезно предоставленные материалы и терпение, а также открытие удивительного мира структурной геологии. Автор очень благодарен А.Б. Раевскому за постоянную поддержку, помощь и обеспечение геофизической части работы. Автор также искренне признателен

П.Я. Азимову, A.A. Арзамасцеву, Ш.К. Балтыбаеву, O.A. Беляеву, В.В. Борисовой,

Ю.Л. Войтеховскому, A.B. Волошину, Д.В. Жирову, Т.В. Каулиной, А.Б. Котову,

П.В. Медведеву, Т.А. Мысковой, В.З. Негруце, В.И. Пожиленко, Т.В. Рундквист,

С.Г. Скублову и И.В. Чикирёву за ценные советы, помощь и консультации. Первоначальный вариант рукописи был улучшен благодаря конструктивным критическим замечаниям В.И. Пожиленко и П.В. Припачкина. Автор благодарен И.А. Горбунову за предоставленные материалы и содействие в работе, а также Е.А. Никитину за помощь в изучении осадочных текстур. Большую помощь в проведении полевых работ оказали P.A. Елисеев и О.В. Рундквист, за что автор им искренне благодарен. Особую благодарность автор выражает Н.В. Кириченко за неоценимый вклад, всестороннюю поддержку и терпение.

Исследования получали финансовую поддержку со стороны РФФИ (грант № 09-05-00160-а, программы ОНЗ-6 (проекты ГИ КНЦ РАН "Геодинамика и механизмы деформации литосферы" в 2006-2008 гг. и "Динамика раннедокембрийской континентальной литосферы Фенноскандинавского (Балтийского) щита" в 20122013 годах), а также научной школы НШ-1413.2006.5 "Мультидисциплинарное геолого-геохронологическое и металлогеническое изучение типовых раннедокем-брийских структур Кольской части Балтийского щита на основании изотопныхме-тодов" (рук. Ф.П. Митрофанов).

Глава 1. Г�