Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Тектоника и структурная эволюция Карельского региона

ВАК РФ 04.00.04, Геотектоника

Автореферат диссертации по теме "Тектоника и структурная эволюция Карельского региона"

Московский ордена' Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им.М.В.Ломоносова

• а ' -> ' Геологический факультет

■ г ; ! '•1

На правах рукописи УДК 551.24(470.22)

Сыстра Юло Йоаннович

ТЕКТОНИКА И СТРУКТУРНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ КАРЕЛЬСКОГО РЕГИОНА

Специальность 04.00.04 - геотектоника

.АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Москва, 1992

Работа выполнена в Институте геологии Карельского научного центра Российской Академии наук

Официальные оппоненты: член-корреспондент РАН Ф.П.Митрофанов

(Геологический институт Кол.Щ РАН)

Ведущая организация: Институт геологии и геохронологии докембрия РАН.

в 14 час.30 шн. на заседании I I

Д.053.05.25 по общей и региональной геологии и геотектонике при Московском государственном университете им.М.В.Ломоносова: 119899, г.Москва, В-234, Ленинские Горы, МГУ, Геологический факультет (зона "А", 4-ый.этаж, аудитория 415).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Геологического факультета МГУ (зона "А" 6-й этаж).

доктор геолого-минералогических наук, профессор Н.А.Еожко (Геологический ,

факультет МГУ)

доктор геолого-шнералогических наук Л.Ф.Добржинецкая (Институт литосферы РАН)

Защита диссертации состоится

Автореферат разослан

-Ученый секретарь специализированного совета доктор геолого-шнералогических наук, профессор -

• У:-. _ '-ВВШИНИЕ

Балтийский кристаллический щит отличается относительной доступностью, небольшими размераш, хорошей обнаженностью и достаточно детальной изученностью. Все не многие вопросы его геологии и тектоники остаются нерешенными до настоящего времени, несмотря на существенные сдвиги, которые произошли в течение последней четверти века. Были получены новые данные по геологии, метаморфизму, магматизму, вулканической деятельности, структурной эволюции, уточнены ряд границ между крупными стратиграфическими подразделениями, в т.ч. граница между археем и протерозоем. В результате часть толщ, которые ранее рассматривались в составе нижнего протерозоя, были отнесены к верхнему архею, а другие глубокометаморфизованные и сложноскладчатые образования оказались значительно моложе и вошли в состав нижнего протерозоя в его новых границах.

Большие успехи были достигнуты в изучении геологии докембрия в целом, по-другому стали решаться общие вопросы тектоники континентов и океанов. На всех щитах были выявлены древнейшие серогнейсовые комплексы с возрастом более 3,2-3,5 млрд.лет, обширные архейские гранит-зеленокаменные области. Общее признание получила теория тектоники литосферных плит. Впервые изучены рельеф и состав ложа мирового океана, установлено наличие единой системы срединно-океанических хребтов, трансформных разломов, существование земной коры материкового и океанического типов. Изучены современные рифтовые зоны различных типов, крупные шарьяжные и надвигоше структуры. С глубины более 12 км получен уникальный каменный материал, установлена высокая активность растворов под щитами. Впервые геологи побывали в глубоких впадинах океана, в придонных частях рифтовых систем, на Луне, имеют для сравнения анализы пород Луны, объективные данные о составе и строении других планет солнечной системы и др.

Актуальность проблемы. В связи с накоплением новых данных о строении планеты Земля в целом резко повысился интерес к древним щитам, единственным доступным наблюдению участкам, где можно получить конкретный фактический материал по геологическим образованиям и процессам в ранние и наиболее продолжительные этапы развития земной.хоры, по их эволюции и

цикличности, о рудогенных процессах, приведших к образованию крупнейших месторождений полезных ископаемых, о глобальных катастрофах в древние геологические эпохи и т.д.

Карельский регион охватывает восточную часть Балтийского щита в пределах республики Карелия, Архангельской и Ленинградской областей и является наиболее сложным и представительным по длительности развития и разнообразию геологических процессов. Его разрез принят в основу стратиграфической шкалы раннего докембрия северной части Евразии. Расшифровка тектоники и эволюции докембрийских образований региона позволяет получить объективные сведения о геологических процессах в раннем докембрии в разных геодинамических обстановках, о закономерностях образования и распространения разновозрастных складчатых и разрывных структур, осадочно-вулканогенных и интрузивных комплексов и имеет большое прикладное значение при корреляции геологических, петрологических и тектонических событий, а такке для поисков различных видов полезных ископаемых.

Пелью работы было выявление строения и истории структурной эволюции Карельского региона в целом и составляющих его частей, проведение тектонического районирования территории, установление главных эпох и этапов развития земной коры региона. ■ ~

В задачу исследований входило: всестороннее изучение разновозрастных складчатых и разрывных структур, соскладча-тых линейных и плоскостных элементов, закономерностей их" ориентировки, формирования и деформации при наложенной складчатости; установление четких возрастных соотношений тектонических процессов с осадконакоплением, вулканизмом, интрузивной деятельностью, явлениями регионального метаморфизма; преобразований и деформаций, закономерностей латерального распространения и интенсивности проявления отдельных фаз и этапов складчатости; изучение соскладчатих и постсгладчатых разрывных нарушений, характера границ выделенных структурных областей и зон.

Фактический материал положенный в основу настоящей работы собран автором при выполнении плановых тематических иссле-

дований лаборатории тектоники и петрологии Карельского Щ РАН в 1964-1991 г.г. На' основании детального изучения тектоники и структурной эволюции разновозрастных геологических образований центральной части Западного Беломорья, Северной Карелии, ряда относительно небольших участков в Центральной Карелии, на Ветреном Поясе, в Южной Карелии и Приладожье с использованием многочисленных публикаций и фондовых картографических материалов были составлены обобщающие тектонические карты Карельского региона (1985 г., масштаб 1:1500 ООО), юго-восточной окраины Балтийского щита (1984 г., 1:500 ООО) и Северной Карелии (1991 г., 1:500 ООО) и установлена общая последовательность событий в каждой из крупных частей региона. При этом были детально закартированы десятки крупных складчатых структур, длиной до 15-25 км, использованы около 3000 прозрачных шлифов, большинство из которых ориентированные, до 300 оригинальных анализов пород и минералов, данные расшифровки аэро-и космофотоснимков, все доступные геофизические материалы. Анализировалось, поведение многочисленных плоскостных и линейных элементов.

Методы исследований. Наиболее эффективным методом изучения в условиях сложной складчатости, неоднократного регионального метаморфизма и при наличии разновозрастных магматических пород оказался метод крупномасштабного структурного картирования с непрерывным прослеживанием геологических границ и маркирующих горизонтов, с одновременной фиксацией ориентировки всех выявленных плоскостных и линейных,элементов, изучением непосредственных соотношений складчатых структур разных генераций между собой, с интрузивными образованиями и метаморфическими преобразованиями. Обработка структурных данных проводилась с применением специальных методов геометрического анализа, при помощи которых выявлялись закономерности ориентировки и деформаций структурных элементов, положение кинематических осей складчатости.

Тектоническое районирование территории проводилось на, основании площадного распространения разновозрастных геологических образований с учетом данных о складчатых структурах и деформациях,■региональном метаморфизме и интрузивных образованиях и т.д. Соскладчатые минеральные ассоциации преиму-

щественно изучались в ориентированных шлифах.

Основные защищаемые положения:

1. Докембрий региона имеет многоэтапное строение. Установлено 4 структурных этажа (сверху вниз): верхнепротерозойский рифейский, нижнепротерозойский карельский, верхнеархейский лопийский и нижнеархейский саамский. Формирование каздо-го этажа происходило во временном интервале продолжительностью 500-700 млн.лет, соответствующем тектонической эпохе. В начале каждой эпохи шло отложение мощных осадочно-вулканоген-ных толщ, которые затем по мере погружения были подвергнуты интенсивной структурно-метаморфической переработке и прорывались интрузивными образованиями по составу от ультраосновных до кислых. Эпохи заканчивались общим воздыманием земной коры региона. В межтектонические интервалы денудацией были уничтожены значительные части только-что сформированных этажей.

2. Общая продолжительность активной геологической и структурной эволюции в раннем докембрии региона составила не

.менее 2 млрд.лет. В конце нижнего протерозоя произошла существенная консолидация земной коры, резко снизились интенсивность и амплитуда движений. В верхнем протерозое тектоно-магма-тическая активность локализовалась в крупных авлакогенах.

3. В регионе выделяются три структурные (тектонические) области, заметно различающиеся по тектоническим режимам, составу супракрустальных толщ и магматических пород, интенсивности складчатости и метаморфизма. В саамскую эпоху на самом северо-востоке от остальной территории обособилась Беломорская структурная область. В лопийскую эпоху основные структурно-тектонические и метаморфические события происходили юго-западнее в Карельской структурной области, где в это время формировался архейский гранит-зеленокаменный фундамент. В карельскую эпоху наиболее интенсивные структурно-тектонические процессы и интрузивная деятельность характеризовали самую юго-западную - Свекофеннскую структурную область. В эпохи формирования каждой из структурных областей пндогенные процессы в других.областях проявлялись в режиме тектоно-магмати-

' ческой и метаморфической активизации к омоложения. Во всей истории развития нет данных о существовании между структурными областями региона земной корн океанического типа.

4. Наиболее устойчивые участки земной коры региона расположены в пределах Карельской структурной области, представляют собой изометрические в плане гнейсодиоритовые и гнейсо-гранитные поднятия (овалы) и образовались еще в нижнем архее. В дальнейшем в течение всей геологической истории они слабо подвергались структурно-метаморфической переработке.

5. Отмечается общая тенденция к увеличению.разнообразия одновременно существующих тектонических режимов от архея до нижнего протерозоя, когда проявились наиболее заметные различия в режимах разных структурных областей.

6. Разломообразование происходило на всех этапах тектонического развития региона. В дальнейшем древние коровые нарушения были полностью залечены и фиксируются узкими линейно вытянутыми зонами гранитизации и мигматизации, глубинные разломы - зонами интрузивных тел ультраосновного и основного состава, а долгоживущие разломы - зонами разновозрастных интрузивных пород, метаморфических и метасоматических изменений, дробления и повышенной трещиноватости.

7. Образование сети постскладчатых сбросо-сдвигов началось в конце карельской тектонической эпохи (свекофеннский этап) и завершилось в основном в рифее. Начиная с венда регион. перешел в платформенную (кратонную) стадию развития.

8. Детальное структурное картирование с непрерывным прослеживанием маркирующих горизонтов и геологических границ является.наиболее надежным методом выявления внутреннего строения и структурной эволюции сложноскладчатых метаморфических толщ.

Научная новизна. Впервые на обширной территории развития докембрийских комплексов проведено тектоническое районирование по площадному распространению геологических образований разновозрастных структурных этажей, различных тектонических режимов с учетом закономерностей структурно-метаморфической переработки, ареалов распространения и интенсивности проявления разновозрастных деформаций. Установлена последовательность главных этапов тектонических деформаций и их последовательность в структурно-возрастной шкале региона. Получены данные об ориентировке крупных складок всех генераций, об ориентировке кинематических осей складчатости. Наряду со

складками с субгоризонтальными осями складчатости выявлено широкое развитие структур, которые образовались при субвертикальной оси складчатости, большинство из них конической формы. Установлена густая региональная сеть крупных постскладчатых разломов. Изучены внутреннее строение и закономерности заполнения ряда зон глубинных разломов. Оконтурены относительно устойчивые и мало подверженные эндогенной переработке участки докембрийской земной коры континентального типа. Проведена корреляция различных эндогенных процессов по всей изученной территории.

Практическое значение. Результаты изучения закономерностей строения и эволюции региона, тектонического районирования могут быть использованы.при уточнении стратиграфической шкалы, проведении картировочных и поисковых работ на различные виды полезных ископаемых. Примененная методика детального структурного картирования может быть рекомендована для широкого внедрения в практику при изучении сложноскладчатых метаморфических толщ и выявлении строения рудных полей. Проведенные работы способствовали выявлению новых промышленных, в том числе слепых слюдоносных .жил.

Выявленная последовательность разновозрастных необратимых тектонических деформаций служит надежной канвой для структурно-возрастной шкалы региона', К'которой могут быть привязаны все остальные разнообразные геологические новообразования и эндогенные процессы, в. том числе рудогеннко. Данные о площадном распространении и интенсивности проявления деформаций каждой генерации необходимы для определения степени структурно-метаморфической переработки и сохранности первичных особенностей пород, в частности первично рудоносных, с целью выделения перспективных зон и площадей.

Выводы о закономерностях образования, распределения и густоты постскладчатых разломов позволяют прогнозировать качество облицовочного и строительного камня, определить при-разломные трещиноватые зоны для добычи высокопрочного щебня с минимальными затратами, предсказать зоны возможных в будущем сильных и разрушительных землетрясений. На основании проведенных работ было передислоцировано строительство крупного объекта гидроэнергетики - Паанаярвской ГАЭС в экономически и

экологически более благоприятное место. В районе оз.Паанаяр-ви в северо-западной части региона обоснован природный национальный парк с уникальными геологическими памятниками.

Публикации и аггробания работ. Основные выводы по теме диссертации изложены в 2 личных монографиях, в препринте научного доклада, в 5 коллективных монографиях, 39 статьях и тезисах докладов, в 6 научных отчетах.

Результаты исследований были доложены на всесоюзных совещаниях: "Механика литосферы" (Ленинград - 1974 г.), У1 петрографическое совещание (Ленинград - 1981 г.), "Интенсификация регионального геологического изучения территории СССР.." (Свердловск - 1987 г.), 1У региональное петрографическое совещание по Европейской части СССР (Петрозаводск т 1987 г.), "Эндогенные процессы в зонах глубинных разломов" (Иркутск -

1989 г.),"Общие вопросы расчленения докембрия СССР" (Уфа -

1990 г.), "Эволюция докембрийской литосферы" (Ленинград -

1991 г.); на Всесоюзном семинаре "Принципы и методы структурной эволюции метаморфических комплексов" (Ленинград - 1976 г.), на Всесоюзных структурных школах (г.Черноголовка - 1986 г.), г.Тбилиси - 1988 г., г.Киев - 1990 г.).

Объем работы. Диссертация'состоит из введения, 6 глав и заключения, содержит 294 стр. машинописного текста, 128 рисунков, 2 графических приложения, 2 таблицы, 363 наименований литературы.

Благодарности. Исследования по труднодоступной территории Северной Карелии проводились в рамках комплексных тем лаборатории совместно'с О.И.Володичевым, В.С.Степановым, В.В. Щипцовым, Н.И.Щипцовой, под общим руководством М.М.Стенаря. Много полезного дали совместные маршруты и обсуждение результатов с А.П.Световым, В.И.Коросовым, В.В.Куликовой, В.С.Куликовым, В. И. Робоненым, А.А.Захаровым, С.И.Турченко, Ю.В.Миллером, 'В.В.Эзом, С.Ф.Клюниным, Е.Ф.Белоусовым, В.Н.Кожевниковым и да., с геологами Центра геологических исследований Финляндии К.Мерилайненом, А.Сильвеннойненом, П.Растасом, М.Лехтоне-ным, Э.Луукасом и др., С.Т.Алапиэти из университета Оулу (Финляндия) и др.'Технические работы по оформлению рукописи выполнены O.E.Малодушной, Н.Е.Мурзаевой, 0.Л.Кожевниковой и 0.0. Ссколан. Всем упомянутым лицам автор выражает свою глубокую

благодарность.

Используются общепринятые в структурном анализе обозначения: F - складки, складчатость, «S - плоскостные элементы, L - линейные элементы, В - шарнир складки, в - ось складки, jS - ось складчатости, ОП - осевая плоскость (поверхность). Индексом вверху указывается принадлежность к определенному этажу (тектонической эпохе), а внизу - к определенной фазе, генерации.SQ обозначает слоистость.

ГЛАВА I. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В КАРЕЛИИ

Систематическое геологическое изучение региона началось во второй половине прошлого столетия (Гельмерсен, I860; Пузы-ревский, 1866; Иностранцев, 1877 и др.). Особенно активизировались работы после создания Финляндской геологической службы в 1886 г. В I929-1932 г.г. большая часть территории Карелии была закартирована в масштабе 1:1000 ООО. Результаты обобщены В.М.Тимофеевым (1935). Первые тектонические обобщения по региону принадлежат А.А.Полканову (1939) и Н.С.Шатскому (1946). Территория восточной части Балтийского щита рассматривалась как единая складчатая система карелид, которая представляет собой расходящийся к ЮВ пучок синклинориев, сложенных формациями карельского комплекса, и разделенных поднятиями архея. Новые обобщения были сделаны после проведения геологической съемки в масштабе 1:200 ООО в 50-ые годы (Перевоз-чикова, Кратц, 1959; Кращ, 1963; Харитонов, 1962; Тектоника.., 1974 и др.).

Основная часть структурно-тектонических работ периода 1965-1987 г.г. посвящена последовательности проявления деформаций, выделению фаз и этапов складчатости, тектоно-магмати-ческих циклов и т.д. Широко стали применяться специальные методы структурного анализа (Горлов, 1967; Лазарев, 1971; Этапы.., 1973; Казаков, 1977; Кожевников, 1982 к др.). Эти работы были необходимы, чтобы подойти к. тектоническому районированию территории с учетом структурной эволюции каждой из ее частей.

В последние годы часто делаются попытки объяснить строение и историю развития Балтийского сщта с позиции теории тектоники плит ( Gaál, Gorb&tschov, 1987; Геодинамические..,

каш габбродиабазов, редкими телами ультраосновных пород. В зонах соскладчатых сбросо-сдвигов СЗ простирания установлено широкое развитие метасоматических процессов, в т.ч. рудоген-ных.

В Центпальнокапельской антиклинотжой зоне, за исключением узкой и более молодой Гелекинской синклинорной зоны фазы деформаций Р^, протерозойские осадочно-вулканогенные образования отсутствуют, доступным к изучению становится архейский фундамент. Местами встречаются многочисленные дайки габбро-диабазов, преимущественно СЗ простирания.

Телекинская зона, длиной не менее 80 км, на южном берегу Быгозера состоит из 2 рядов мелких сжатых ядер синклинальных складок, вытянутых в СЗ 280-290° направлении и сложенных ятулийскими породами. Структуры интенсивно сжаты, иногда опрокинуты. В породах основания нередки конические складки Рд и соскладчатая линейность Ь3. В ятулийских породах линейность о часто деформируется в наложенные складки Р4-

Метаморфизм в данной зоне часто превышает низкотемпературную границу эпидот-амфяболитовой фации.

Восточнокарельская синклинорная зона граничит с БСО, резко поднятой по отношению к КСО. Структуры среднего яруса имеют преимущественно СЗ ориентировку, складчатость ^ Достигала высокой интенсивности. О существовании более ранних деформаций FJ свидетельствуют расположение крупных Гайкольской и Лехтинской структур (см.рис.1) в синклинорных зонах р£ и их ромбовидная форма, как результат наложения на субмеридиональные структуры под острым углом деформаций СЗ направления. Ряд узких сжатых синклиналей Р2 расположен на СЗ берегу Выгозера. Во всех структурах образования среднего яруса ложатся как на гранитогнейсы архея,. так и породы нижнего яруса с корами выветривания.

Нет аналогов в регионе крупному синклинорию Ветреного Пояса, который расположен в ЮВ части данной зоны. Его длина превышает 250 км. Синклинорий продолжается еще под платформенным чехлом. Его СВ крыло срезано крупным взбросо-надвигом с вертикальной амплитудой не менее 5-6 км. Наиболее молодые вулканиты в ядре структуры выведены на' один уровень с саамскими гнейсами и амфиболитами беломорской серии. Средний ярус

карельского комплекса здесь имеет-мощность до 3,5-4 км. Нижняя часть (1,5-2 км) представлена протоплатформенными отложениями ятулия и лвдиковия, верхняя состоит из рифтогенных ко-матиитовых базальтов свиты Ветреного Пояса. В нижележащих протоплатформенных образованиях установлено обилие даек и мелких тел дифференцированных основных пород, габбродиабазов и ультрабазитов.

Среди разновозрастных складок выявлены ранние сжатые структуры СЗ простирания, многочисленные наложенные складки Бд с ОП СВ ориентировки. Размах крыльев наиболее крупных ко~ нических структур Р^ достигает, 80 км^д-ось складчатости в них занимала субвертикальное положение. Этими складками обусловлены пологие изгибы раннего синклинория.

В Западнокарельской антиклинорной зоне осадочно-вулкано-генные породы яруса отсутствуют. Встречаются дайки габбродиабазов, преимущественно СЗ простирания, которые по петрохими-ческим особенностям сопоставляются с ятулийскиш и людиковий-скими вулканитами. "

Северокарельская синклинорная зона так же, как и Восточ-нокарельская расположена на границе КСО с БСО. Ранее (Кратц, 1960, 1963) к этой зоне относились также лопийские толщи, однако для них были установлены другие закономерности распространения (Вулканизм... 1981; Геология Карелии3,'Миллер, 1988 и др.). Нами зона выделяется только по распространению пород Карельского комплекса. Она состоит из двух частей, открытого Куолаярвского синклинория общего СЗ-субмэрадконального простирания и узких сжатых Паанаярвсной, Кукасозерской и ряда мелких структур. Средний ярус сложен протодлатфорг,энными образованиями, рифтогенные вулканиты встречаются только в ядре Куо-лаярвской структуры. Наиболее ранние складки pJ были субыери-дионального простирания на них накладывались сжатые структуры р£ субшрстного-СЗ или субпшротногс-СБ направления и открытые конические структуры Рд.

В Кукасозерской синклинали встречаются мелкие тела ыета-оливинитов, которые секут осадочный породы яруса, в Паанаярв-ской и Куолаярвской структурах - кили и мелкие тела платно-микроклиновых гранитов.

Метаморфизм в Куолаярвской синклинали в центральной

части зеленосланцевой и эпидот-амфиболитовой фаций, в крае-Ьой - амфиболитовой фации. Кукасозерскую структуру характеризует аномально высокий для пород яруса метаморфизм эпидот-амфиболитовой и амфиболитовой фаций, что вероятно связано с близостью к БСО.

Свекофеннская структурная область СредниГярус Карелия здесь представлен лкщиковийскими и калевийскими образованиями большой мощности, ятуякйскге отложения встречаются только в краевой части ССО. В окружении куполов людиковийские осадки нередко с корой выветривания ложатся прямо на гнейсограниты архея. Мощность лвдиковия увеличивается с востока на запад и в районе пос.Ихала достигает 2-2,1 км. Мощность калевийской ритмично-слоистой флишоидной толщи достигает 3,5 км. Недавно А.П.Светов в породах ладожской серии выявил лавы базальтов-андезитодацитов с эруптивными центрами. Грубсобломочные фации в составе ладожской серии присутствуют только в краевой части, а на территории соседней Финляндии .имеют более широкое распространение и часто представлены турбидитами.

ССО имеет исключительно.сложное складчатое строение, особенностью которого является сочетание линейных складок с реоморфизованными гнейсогранитными куполами. Практически везде устанавливаются следа неоднократных складчатых деформаций. Выделяется до 5-7 генераций складок, с ОП СЗ, субширотного, СВ и субмеридионального простираний. Достаточно четко проявляются ранние СЗ структуры Р^, на которые накладывались открытые складки 1?2 0 субмеридионального-СВ направления. Линейность ¿>2> в свою'очередь, деформируется в складки Р3 СЗ простирания Т.Койстиненом (Кохз-Нлеа, 1981) в Финляндии в районе Оутокумпу установлено 5 генераций складок СЗ, СЗ-суб-меридиональной, субмеридиональной, СВ и субширотной ориентировок. В целом, в ССО четко проявляются все наложенные деформации данного яруса, выявленные в КСО, за исключением наиболее ранних субмеридиональных структур.и зон Гр

Кроме интенсивной складчатости, зонального регионального метаморфизма от зеленосланцевой до гранулитовой фации, характера осадков ССО резко отличается от КСО разнообразием и интенсивностью интрузивного магматизма (см.табл.). Обычно та-

кие условия, при которых формировались сложноскладчатые кале-вийские толщи, связываются с геосинклинальным тектоническим режимом (Обуэн, 1967; Белоусов, 1978, 1989 и др.). В ятулии и начале лвдиковия здесь существовал протоплатформенный режим, как и в КСО.

В результате неоднократных деформаций орогенной стадии формировалась крупная складчатая область. Амплитуда вертикальных движений местами могла достигать 6-8 юл. Горные сооружения карелид несколько меньшей еысоты прослеживались на север, В КСО, где амплитуда вертикальных движений не превышала 4-5 км.

Беломорская структурная область За исключением небольшой Ханкусъярвской синклинали в самой краевой части в БСО отсутствуют осадочно-вулканогенные толщи среднего яруса. По петрохимическим данным возрастными аналогами являются породы комплекса мзтапорфириток - гранатовых габбро (Степанов, 1981). В этап формирования яруса происходила интенсивная структурно-метаморфическая переработка саамских образований БСО в режиме тектоно-магматической активизации. При субвертикальной-оси складчатости образовались многочисленные конические складки Рд с ОП СВ простирания. Минеральная линейность д, осложняющие мелкие складки н со-складчатые сбросо-сдвиги в них расположены веерообразно. Со структурами Бд связаны слюдоносные пегматиты. Соскладчатый метаморфизм соответствовал условиям эпидот-амфиболитовой фации. В структуры Рд нередко деформируются дайки гранатовых габбро.

Нижний структурный ярус карелид Состоит из сумийского и сариолийского надгоризонтов. Ни осадки, ни интрузивные образования этого времени неизвестны в ССО, поэтому она здесь не рассматривается.

Карельская структурная область Осадочно-вулканогенные толщи яруса встречаются только в данной области, в синкжнорных зонах Р2 ^3 простирания. Верхняя и нижняя границы яруса четкие, с площадными корами выветривания, угловыми и структурными несогласиями. Сумийский над-горизонт состоит в основном из вулканитов, сариолийский -

преимущественно из конгломератов с прослоями'аркозов и песчаников.

В Центральнокарельской синклинорной зоне образования яруса приурочены к краевым частям структур среднего яруса, редко образуют самостоятельные складки. В данной зоне отсутствует самая нижняя часть разреза - кислые эффузивы. Разрез начинается с андезитобазальтов, мощностью до 1,2 км, иногда с песчаниками и кварцитами в основании. В других структурах разрез яруса представлен только сариолийской конгломератовой толщей. Устанавливается три генерации собственныхшологих складок, в нижнем ярусе: ранние складки Р^ СЗ 330-345° простирания и наложенные структуры СВ направления в сумийских породах, открытые СЗ складки в сариолийских конгломератах. В метаморфизме среднего и нижнего ярусов карелвд существенных различий не установлено.-

В Восточнокарельской синклинорной зоне характерно наличие в основании сумия толщи аркозов, конгломератов, кварцито-песчаников и сланцев, мощностью до' 250 м. На них залегает маломощная толща базальтов и андезитобазальтов, а выше - мощная толща (до 650 м) кварцевых порфиров, которые.перекрыты . андезитобазальтами. Завершается разрез сариолийскими полимик-товыми конгломератами, мощностью до 100-300 м. Из-за интенсивных наложенных деформаций четко устанавливаются только складки с- ОП СЗ 330-340° простирания. Несколько почти изометрической формы' слабо вытянутых в СВ направлении складок (Лум-басручейская, Киричская и др.) встречено в ЮЗ части синклинор-ной зоны. В их.ядерных частях известны эруптивные центры.

Несколько условно к сумию отнесена мощная (до 2 км) толща терригенных осадков в основании разреза яруса на ЮЗ крыле синклинория Ветреного Пояса. Они выше по разрезу также перекрываются андезитобазальтами.

В Северокарельской структурной зоне породы яруса приурочены к южной части Куолаярвского синклинория и к северному крылу Кукасозерского синклинория.

Кислые вулканиты встречаются только в Паанаярвской наложенной синклинали в южной части Куолаярвской структуры. Между излияниями кварцевых порфиров и вышележащими андезитобазальтами устанавливается продолжительный перерыв, в течение кото-

poro происходило становление расслоенных' лополитов Олангской группы. Затем денудацией были полностью уничтожены купольные поднятия над ними вместе с верхними частями массивов. Аццези-тобазальты с базальными полимиктовыми конгломератами с галькой кварцевых порфиров ложились на размытую поверхность расслоенных массивов.

Интенсивные наложенные деформации не позволяют определить первоначальную ориентировку собственных структур нижнего яруса. Об их наличии свидетельствуют крупные несогласия между кислыми вулканитами и андезитобазальтами, между андезитоба-зальтами и ятулийскими песчаниками.

В Кукасозерской синклинали разрез сумия начинается с кварцитов и песчаников. В основании вулканогенного разреза иногда, встречаются коматинтовые базальты. На сумийских лавах (I км) залегает примерно такой же мощности толща обломочных туфоконгломератов и туфобрекчий. Завершается разрез полимиктовыми конгломератами сариолия. СЗ структуры яруса несогласно перекрываются ятулийскими толщами.

Интрузивные образования яруса представлены расслоенными перидотит-габброноритовыми интрузиями, гранитами нуоруненско-го типа, дайками габброноритов, различных порфиритов и порфиров. Нередко они локализуются в узких зонах (долгоживущих глубинных разломах) вместе с более молодыми дайками.

Формированию данного яруса соответствовал своеобразный тектонический режим: зрелые терригенные осадки сочетаются с вулканитами по составу от кислых до коматштовых базальтов. В глубинных разломах СБ простирания шло становление крупных расслоенных массивов. В истории магматизма устанавливается антидромная последовательность. В целом режим соответствовал тектонической активизации с начальной платформенной, следующей рифтогенной и заключительной орогенной стадиями.

Беломорская структурная область' Осадочно-вулканогенные порода яруса здесь отсутствуют. Возрастным аналогом расслоенных интрузий в БСО является комплекс лерцолитов -габброноритов. Наиболее крупные тела комплекса приурочены к своеобразному глубинному пластическому сдвигу, вдоль которого происходила смена направления опроки-

нутости широтных складок Р^ (Сыстра, 1978) в Западном Беломо-рье. Вдоль этого сдвига встречаются наиболее крупные тела и породы комплекса имеют наиболее магнезиальные составы (Степанов, 1981). Деформации этого времени в БСО не выявлены.

Деформации карельского структурного этана

Нами взамен потерявшего свое нервоначальное смысловое значение селецкого этапа было предложено назвать тектонический этап формирования нижнего яруса карельского этажа гирвас-ским (Геология Карелии, 1987). В гирвасском этапе карельской тектонической эпохи выделяются следующие фазы движений: ранние СЗ складки в кислых вулканитах, ранние СЗ складки ?2 и наложенные! открытые структуры Рд в андезитобазальтах и СЗ складки в сариолийских конгломератах.

В протоплатформенных образованиях среднего яруса установлены конседиментационные складки наложенные субмеридиональ-ные-СВ структуры и структурные зоны р|. Они отнесены к коядо-пожскому этапу.

Наиболее интенсивные складчатые деформации характеризуют свекофеннский этап карельской тектонической эпохи. В результате этих движений в ССО образовалась обширная складчатая область. В КСО, где свекофеннские деформации протекали в режиме тектонической активизации, установлены ранние СЗ складки Р^, наложенные субмеридиональные-СВ конические складки Бд и суб-шротные-СВ структуры Рд.

В БСО хорошо проявлены деформации Рд.

Складки в верхнем ярусе на ЮЗ побережье Онежского озера, скорее всего, принадлежат к самостоятельным фазам р|д и Рц-карельской эпохи.

5. Верхнеархейский лопийский структурный этаж (лопиды)

Верхняя граница этажа резкая и четкая. Вопрос о нижней границе долгие годы дискутируется. В ряде случаев (рудник Бергаул, р.Семчь, дер.Койкары, Хизоваара, Кичаны, Васышярви и др.) ншигматизированные и относительно слабо метаморфизо-ванные вулканиты и осадки лопия при пологом залегании перекрывают интенсивно мигматизированные гнейсы, гнейсограниты и мигматиты. Есть все основания считать, что их мигматизация прош-

Рис.2. Схема строения архея Карельского региона.

Саамский этаж: гнейсодиориты (I), гнейсограниты (2), биотитовые, амфиболсодержащие и глиноземистые гнейсы (3), амфиболиты, основные и ультраосновные вулканиты (4). Лопийс-кии этаж: осадочно-вулканогенные толщи (5), диориты и грано-диориты (6), граниты (7), 8- нижнепротерозойские образования, 9 - рифейские образования, 10 - платформенный чехол, II - крупный взброс, 12 - границы структурных областей, 13 -границы поднятий, 14 - крупные синклинальные структуры:

ла до образования лопийских толщ и что они представляют собой глубокие корневые части существовавших в саамское время горных сооружений (саамид).

Отмечаются существенные различия в строении лопийских разрезов разных районов региона. Общей чертой является гомо-дромная направленность вулканизма, от базальтов и коматиитов в основании разреза до дацитов и риолитов в верхней части, где широкое развитие имеют терригенные и хемогенные осадки. Нередко разрез начинается с терригенных осадков. В средней части установлены крупные континентальные перерывы (Горьковец, Раевская, 1983, 1986). Максимальная мощность сохранившейся части разреза в Хаутаваарской и Костомукшской структурах достигает 5,5 км. Возраст осадочно-вулканогенных пород лопия превышает 2,8 млрд.лет (Бибикова, 1989).

В современном эрозионном срезе лопийский этаж сохранил-, ся в КСО и в краевой части БСО. Чаще всего сжатые и изоклинальные складки образуют узкие протяженные (до 300 км) структурные зоны (рис.2), которые преимущественно субмеридионального, реже СЗ простирания и рассматриваются в качестве зелэ-нокаменных поясов (Вулканизм.., 1981; Миллер, 1988 и др.). Вся область развития зеленокаменных поясов с участками грани-тогнейсового основания стала называться Карельской гранит-зе-ленокаменной областью (Геология.., 1978).

Широкое развитие вулканитов в лошшском комплексе указывает на существование многочисленных магмоподводящих полостей, в земной коре региона, но только в отдельных случаях глубинные разломы совпадают с ориентировкой линейных складок и

I - Кичанская, 2 - Тикшозерская, 3 - Хизоваарская, 4 - Кере-тьозерская, 5 - Костомукшская, 6 - Нюкозевская, 7 - Пебозер-ская, 8 - Хедозеисдая, 9 - Суккозерская, 10 - Бергаульская,

II - Коросозерская, 12 - Пулозерская, 13 - Каменноозерская, 14 - Южновыгозепская, 15 - Сенегозерская, 16 - Янгозерская, 17 - ГимольскаяЗ 18 - Семченская, 19 - Токшинская, 20 - Ялон-ваарская, 21 - Ляутазаарская, 22 - Киндасовская, 23 - Ыатка-лахтинская, 24 -Черевская; 15 - крупные поднятия: ПП - Пяо-зерское, ВШ - ВокнаЕолокское, ТЕГ- Тулосское, ВП - Водлозев-ское; 16 - структурные области: Бл - Беломорская, Кр - Карельская, Св - Свекофеннская.

структурных зон.

По характеру площадного распространения структуры лопий-ского этажа во многом напоминают карелиды в КСО, только зоны лопийских образований еще более сжаты, их ширина значительно меньше, чем у карельских структур.

Лопийские образования метаморфизованы до условий эпидот-амфиболитовой и амфаболитовой фаций. В приграничной части с БСО резко повышается степень метаморфизма. Центральные части крупных синклиналей менее интенсивно ыетаморфизованы, к краевым частям нередко заметно увеличивается степень деформиро-ванности пород.

В лопийских толщах нередки складки, которые хорошо коррелируют ся с карельскими структурами Р^ и Выявлено 4 генерации собственных структур лопийской эпохи (Р^). Они субмеридионального, СЗ широтного и СБ простираний. Наиболее ранними являются субмеридиональные складки Бр на них накладывались СЗ складки 72- В Северной Карелии выявлены широтные складки, которые образовались при. крутой -ося складчатости. Условно они отнесены к Бд, поскольку их соотношения со структурами СВ простирания (условно до конца неясны. В лопийской тектонической эпохе выделяются ребольский и лоухский этапы. К первому отнесены конседиментационные складки и структуры Рр ко второму - складки которые впервые были нами установлены в породах беломорской серии Западного Беломорья.

В лопийской эпохе интенсивно проявлен интрузивный магматизм, представленный основными и ультраосновнымн породами, диоритами, гранодиоритами, сиенитами и особенно гранитами. Последние отличаются не только исключительным разнообразием составов, но и формой, размерами и количеством тел.

Тектонический режим был близким к геосинклинальному (эв-геосинклинальному), могут быть выделены начальная рифтогенная и заключительная орогенная стадии. Лопийский этаж содержит крупные месторождения рудных полезных ископаемых (железистые кварциты, сульфидные руды и др.)..

Лопийские образования и деформации Беломорской структурной области

Ооадочно-вулканогенные породы лояия встречаются в краевой части БСО и характеризуются региональным метаморфизмом

амфиболитовой фации. Лопийские интрузивные образования представлены ультрабазитами, габбро, анортозитами, жилами и мелкими телами гранитов. В южной части БСО цепочки тел диоритов и гранодиоритов трассируют ряд глубинных разломов корового заложения.

В лопийских и саамских породах выявлены многочисленные широтные складки Рд.

6. Нижнеархейский саамский структурный этаж (саамиды)

В БСО к саамию отнесены образования беломорской серии, в КСО - долопийсксе гнейсогранитное и гнейсодиоритовое основание с реликтами осадочно-вулканогенных толщ, а в ССО -часть крупных граяитогнейсовых куполов.

Беломорская структурная область

Породы беломорской серии претерпели неоднократный высокобарический региональный метаморфизм в- условиях эпидот-ам-фиболитовсй, амфиболитовой и гранулитовой фаций (Володичев, 1975, 1990 и др.).Все же они, несмотря на интенсивную мигма-тизацию, гранитизацию, неоднократные деформации и метаморфизм, сохраняют признаки, свойственные только слоистым осадочно-вулканогенным толщам. Они образуют выдержанные по простиранию горизонты и пачки, наблюдается тонкое переслаивание пород различного состава. По смене пород в разрезе беломорская серия расчленяется на три свиты (снизу вверх):'керетскую, хетолам-бинскую и чупинскую. Общая мощность серии составляет. 5-5,5 км. В результате проведенных наш (Сыстра, 1978) работ в центральной части Западного Беломорвя были выявлены складки трех периодов. Наиболее молодые конические складки Рд с субверти-кальнойу5д-осъю хорошо коррелируются с карельскими складками Рд, а складки второго периода Т?2 с деформациями Рд лопийс-кой эпохи. Обращает на себя внимание тот факт, что в БСО хорошо проявлены складки, которые образовались при крутой или вертикальной ¿3 -оси складчатости. Косвенно это свидетельствует о том, что до этих деформации породы тлели крутое падение. Следов деформаций, которые протекали при субгорязонталъ-ноЗуб-оси складчатости Щ, р| и др.), не установлено.

Собственно саамские структуры Р^ представлены региональ-

ными протяженными Лоухским синклинорием, Западным и Приморским антиклинориями и осложняющими их продольны!® складками которые все отнесены к чупинскому этапу. В южной части БСО широкое развитие имеют гранитогнейсовые купола.

В последнее время делаются попытки коррелировать породы хетоламбинской свиты с лопийскими образованиями, а керетской свиты с гнейсогранитами долопийсдого основания. Но гнейсы керетской свиты всегда тонкополосчатые, чередуются биотитовые и амфиболсодержащие разности, присутствуют выдержанные горизонты глиноземистых гнейсов. Гнейсограниты массивные или ог-нейсованные, но однородные. Разрезы лопия имеют резкую латеральную изменчивость, горизонты гнейсов и амфиболитов выдержанные по простиранию. Среди пород беломорской серии не выявлено кварцитов, конгломератов, графитистых сланцев, кислых эффузивов, которые обычно среди лопийских образований. Различается и форма структур: региональные синклинории и антикли-кориц широкие, протяженные, цепочки линейных синклинальных структур лопия (зеленокаменные пояса) узкие, сжатые.

Карель екая■с труктурная о блас ть

Образования саамского этажа выходят на дневную поверхность в основном в пределах крупных антиклинорных зон КСО, ранней Западнокарельской р| и наложенных Центральнокарельскок и Южнокарельской Щ. Они занимают'до 60-70$ площади этих зон и представлены преимущественно гнейсогранитами. Только' в пределах крупных Пяозерского, Вокназолокского, Тулосского и Водло-зерского поднятий (рис.2) широкое развитие имеют'кварцевые диориты, гнейсодиориты. Устанавливается наличие реликтовых участков гнейсов и амфиболитов и пород гранулитового метаморфизма. Каждое крупное поднятие изометрической, формы, в диаметре 75-120 км. Эти нелинейные структуры являются наиболее устойчивыми участками земной коры региона. В Пяозерском поднятии на западном берегу Пяозера, на площади около 3 тыс.км2 вообще отсутствуют какие-либо мелкие и малые складки. Хорошо в пределах поднятий сохраняются массивы интрузивных пород (наклон Бураковского массива не превышает 10-15°), не деформируются долгоживущие разломы, представленные зонами разновозрастных даек.

Линейные складки Р* в КСО в настоящее время не установ-

лены. Саамские образования в линейных зонах прошли дватды интенсивную структурную переработку, сначала в лопийских, затем в карельских тектонических движениях и деформациях.

Свекофеннская структурная область

Условно к саа1.;ско1!у этажу отнесены гнелсогракиты крупных куполов, на которых иногда устанавливается доладиковдйская кора выветривания. После интенсивных процессов реоморфлзма л омоложения лоплйской и карельской эпох большинство куполов почти исключительно состоят из молодых свекофеннских гранитов.

Заканчивая рассмотрение структурных этажей Карельского региона отметим, что саамский структурный этаж наиболее древний (более 3150+50 млн.лет) и представлен наиболее глубинными образованиями земной коры, которые выходят на поверхность-Примечательно, что в Кольской сверхглубокой скважине самый нижний отрезок (6,8-12,1 км) состоит из различных гнейсов и амфиболитов, которые вполне могут быть сопоставлены с саамскими образованиями." Это достаточно убедительно доказывает наличие гранитогнейсового фундамента у осадочно-вулканогенных толщ восточной части Балтийского щита.

ГЛАВА 1У. РАЗРЫВНЫЕ НАРУШЕНИЯ КАРЕЛЬСКОГО РЕГИОНА

Выделяются постскладчатые, соскладчатые разрывные нару-пения и глубинные разломы. Постскладчатые нарушения обычно сбросо-сдвигового характера, крутопадающие, под различными углами пересекают все разновозрастные складки и образуют сеть пересекающихся разломов. В рельефе они проявлены в виде протяженных депрессий, сопровождаются зонами интенсивной тре-щиноватости и минерализации трещин. Центральные части разломов представлены красноватым тектоническими брекчиями. При хорошей обнаженности псстскладчатая сеть разломов дешифрируется с большой детальностью. Ориентировка соскладчатых нарушений, их размера и тип определяются конкретными складками и условиями" складкообразования.

I. Постскладчаше разрывные нарушения и тектоническая трещиноватость

Каждая из частей региона тлеет свои особенности в ориентировке постскладчатых разломов.

Карельская структурная область. В Южнокарельской зоне густота разломов небольшая. Преобладают нарушения субмеридиональной и СЗ ориентировок. В Центральнокарельской синклинор-кой зоне устанавливается максимальная густота разломов. Их преимущественная ориентировка: СЗ 285-305°, СЗ 310-325° и. субмеридиональная.

В Центральнокарельской антиклинорной зоне преобладают разломы северо-западного (СЗ 290-305°, СЗ ЗЮ-ЗЗС°) простирания, а в пределах Водлозерсксго поднятия устанавливается автономная сеть разломов. В Восточнокарельской зоне превалируют разломы СЗ 305-320° простирания, часто длиной более 100150 км. Белее коротки нарушения СВ простирания.

В Западнокарельской зоне несколько больше нарушений СВ простирания. Вокнаволокское и Пяозерское поднятия имеют нелинейные сети разломов, кроме того последнее отличается мелкой дробленностью.

Северокарельскую зону характеризуют многочисленные пересекающиеся разломы СВ и СЗ ориентировок.

К северу от оз.Ср.Куйто выделяется мощная, шириной ок. 25 км, зека нарушений СЗ 290-300° ориентировки, которая прослеживается от государственной грашщы до г.Белоыорска..

Беломорская структурная область имеет неоднородную сеть нарушений. До широты г.Кемь резко преобладают разломы СВ 4050° ориентировки, второстепенные имеют простирание СЗ 310-320? СЗ 330-350° и СВ 10-20°. Далее до плроты дер.Калгалакша большинство разломов СЗ простирания. Для центральной части Западного Беломорья характерны разломы субширотного-СВ и СЗ направлений.

В Свекофеннской структурной области установлена относительно густая сеть разломов СЗ 305-325°, СВ 20-30° и СВ 4065° простираний.

Тектоническая трещнноватость подчиняется тем же законам образования и ориентировки, что и постскладчатые разломы. Густота ее резко увеличивается в приразломных зонах, где трещины чаще всего интенсивно минерализованы. В центральных частях тектонических блоков устанавливается слабая фоновая трещиноватость. ,

Формирование постскладчатых нарушений началось в заклю-

чителышо стадии свекофеннских движений и в основном завершилось в рифее,

2. Соскладчатые разрывные нарушения

Особенно много соскладчатых нарушений выявлено в конических антиформах Бд в Западном Белокорье. Сбросо-сдзиги в этих складках образуют расходящиеся от центра веера и не выходя? за пределы структур. Часть мелких нарушений заполнены пегматитовыми жилами.

С опрокинутыми складками различных генераций связаны надвиги и взбросо-надвиги. Такие небольшие нарушения нередки, а более крупные выявлены в Западном Беломорье, в Кукасозерс-кой структуре, в районе Сегозера. Соскладчатые СЗ нарушения субпараллельные ОП складок нередко заполнены дайками габ-бродаабазов и кварцевыми килами.

В последнее время выявлены разномасштабные соскладчатые сдвиговые зоны.

3. Глубинные разлош

К глубинным могут быть отнесены разлсг.ы, которые обеспечивают связь между приповерхностными горизонта™ земной коры и магматическими источниками нижней части коры и верхней мантии. О.существовании таких разломов в саамское время свидетельствуют находки коматиитов и базальтов. Многочисленные глубинные разлош существовали в лопийское время. Только иногда их ориентировка совпадает с ядрами линейных синклинальных складок, преимущественно субмеридионального простирания.

В начале нижнего протерозоя образовался ряд протяженных глубинных разломов. К одному из тагах нарушений рифтогенного типа, длиной более 225 км, приурочены мощные толщи сумийских кислых вулканитов. Одновозрастные с ними тела гранитов нуору-ненского типа трассируют субмеридиональный коровый разлом на западном берегу Пяозера. В глубинных разломах СВ простирания локализованы расслоенные перидотит-габброноритовые интрузии, в крупном пластическом сдвиге СЗ простирания, длиной более 200 км, тела комплекса лерцолитов-габброноритов. Более молодые разлош, зафиксированные телами метаоливинитов, выявлены в районе Кукасозера, к северу от Паанаярви и т.д.

Долгоживущие глубинные разлош представлены узкими зона-

ми с обилием даек разного возраста и состава.

Более сложное строение и историю развития имеет глубинный разлом на границе БСО и синклинория Ветреного Пояса.

ГЛАВА У. ГЛАВНЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ КАРЕЛЬСКОГО РЕГИОНА И ИХ ГРАНИЦУ

По совокупности признаков Ксрельский регион расчленяется на три части: центральную, с эндогенными процессами относительно малой интенсивности, и на соседние с ней, в которых эндогенные процессы достигают большой интенсивности. В региональной литературе каждая из частей представлялась в виде особой блоковой структуры-геоблока. Однако, вплоть до заключительных карельских фаз деформаций в конце нижнего протерозоя все части региона участвовали в тектонических движениях и деформациях совместно, в связи с чем наш для обозначения частей региона применяется более общий термин : "структурная или тектоническая область'.'

Таким образом, главными тектоническими элементами региона являются: СЗ борт Московской сикеклизы и вытянутые в СЗ направлении Беломорская, Карельская и Сзекофеннская структурные области (см.рис.1,2).

В пределах Приладожской части ССО расположены крупные Салминский и Выборгский массивы гранитов рапакиви, рифейский Ладожский авлакоген.. На берегах Ладожского озера может быть выделена зона купольных структур, шириной ок.70 км. Граница между ССО и КСО представляет собой пластический сброс (флексуру), вдоль которого архейский фундамент ССО резко опущен, по меньшей мере на 3-4 км. Усиления магматической и эндогенной активности на этой границе не наблюдается.

КСО асимметричного строения. Максимальная площадь распространения осадочно-вулканогенных толщ карельского этажа и наиболее полный разрез нижнего яруса устанавливаются в СВ половине, а самые молодые калевийские и вепсийские породы встречаются только в ЮЗ половине КСО.

Выделяются 4 продольные структурные зоны: Восточнокарель-ская и Центральнокарельская синкликорнке и Центрзльнокарель-ская и Южнокарельская антиклинорные, а также более ранние и деформированные субмеридиональные Шомбинско-Ваксаусская.Лех-

тинско-Суоярвская, Онежская и Сегежско-Мяндусельгскай сййкли-норные зоны и Западнокарельская антиклинорнаЯ зона. Последняя состоит из крупных Пяозерского, Вокнаволокского и Тулос-ского поднятий. В СВ краевой части Пяозерского поднятия расположены расслоенные интрузии Олангской группы, Елетьозерс-кий и Койгеровский массивы.

Юго-восточную часть КСО занимает Водлозерскоэ поднятие. В его западной части локализован крупный Вураковский расслоенный массив.

Особое положение занимает Северскарельская синклинорная зона. Она расположена на границе КСО с БСО. Аномально высокий метаморфизм, интенсивная неоднократная складчатость, наличие протерозойских ультрабазитов позволяют ее ЮВ часть отнести к структурному шву между этими областями. От Тикшозера до Гайкольской структуры, граница между КСО г. БСО проводится условно по восточной границе Пяозерского поднятия. Далее она прослеживается в ЮВ направлении вдоль СВ границ Гайкольской и Лехтинской структур, к юго-востоку граница тектоническая. Почти по осевой линии срезано СВ крыло синклинория Ветреного Пояса и вдоль крупного взброса на один уровень с людиковийс-кими вулканитами поставлены гнейсы беломорской серии. Вертикальная амплитуда взброса составляет не менее 5 юл, длина -более 250 км. Вце в архее существовала граница между областями распространения гнейсов и амфиболитов- беломорской серии (БСО) и развития гнейсодиоритсвых -гнейсогранитных пород (КСО).

БСО структурно довольно однородна. В ее ЮЗ части широкое развитие имеют гранитогнейсовые купола. В остальной части преобладают исключительно выдержанные линейные региональные синклинории и антиклинории, осложненные неоднократной наложенной складчатостью. Это является отличительной особен- . ностью БСО.

В ходе длительной истории геологического развития были значительно изменены первоначальные размеры и конфигурация региона и его частей. Это необходимо учесть при тектоническом районировании.

ГЛАВА У1. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ СТРУКТУРНОЙ И ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ КАРЕЛЬСКОГО РЕГИОНА

В истории развития региона установлено 5 крупных временных интервалов - тектонических эпох, 'в течение которых последовательно формировались все 5 структурных этажей. Продолжительность каждой эпохи составляет 500-700 млн.лет,-межтектонических интервалов межэдг ними 150-200 млн.лет.

I. Саамская тектоническая эпоха

Начало неизвестно. К эпохе отнесены все древнейшие обра--зования, с возрастом более 3150+50 млн.лет. В регионе в саамскую эпоху образовался древнейший саамский структурный этаж. Полностью восстановить историю формирования этажа не представляется возможным. Можно предполагать, что около 3,5 млрд. лет назад на древнейшем гнейсодиоритовом и гнейсогранитном основании, для которого получен изотопный возраст 3,54 млрд. лет (Изотопная.., 1987 и др.), началось отложение наиболее древних осадочно-вулканогенных толщ. Коматииты и основные вулканиты волоцкой толщи Водлоз.ерского поднятия имеют возраст 3391+76 млн.лет (Куликов и др., 1989 и др.). По сохранившимся реликтам устанавливается, что мощность осадочно-вулканогенных толщ саамия в КСО превысила 3 км. В ECO на обширной территории образовалась беломорская серия, мощностью до 5-Б км. Тектонический режим имел определенные черты рифтогенного и геосинклинального режимов. В заключительную орогенную стадию саамской эпохи прошли интенсивные тектонические движения. В чупинский этап деформаций породы беломорской серии Западного Беломорья были смяты в региональные продольные линейные складки Fj и осложняющие их наложенные складки СЗ-субмеридио-нального простирания. Гнейсы и амфиболиты оказались уже глубоко догруженными, соскладчатый метаморфизм достигал гранулито-вой (дистен-ортоклазовой) фации (Володичев, 1975, 1990). Прошла интенсивная мигматизация и гранитизация пород. В КСО в это' время интенсивное развитие получили нелинейные структуры - крупные поднятия и меньших размеров гранитогнейсовые купола.

Последовал этап общей консолидации и,воздымания. В течение межтектонического интервала до глубокого основания были

уничтожены горные сооружения.саамского этажа (саамиды). Эрозионный срез достиг уровня гнейсогранитов, гнейсодиоритов и мигматитов.

2. Лопийская тектоническая эпоха

После длительного перерыва в начале лопийской эпохи возобновились интенсивные тектонические движения, начался этап общего погружения территории. В консолидированном саамском фундаменте КСО образовалась сеть глубоких расколов и раздви-гов. При тектоническом режиме близком к рифтогенному происходили выбросы огромного количества вулканогенного материала. Глубинные магмоподводящпе разломы обновлялись неоднократно, встречается несколько уровней коматиитов и коматиитовых базальтов. Наиболее мощные (более 5,5 ил) толщи накопились в трогах между гранитогнейсовыми куполами.

В довольно продолжительной заключительной орогенкой стадии лопийской эпохи прошли многократные тектонические деформации большой интенсивности. В отдельные фазы вертикальная амплитуда движений превышала 10 км. Образовались ранние складки и наложенные структуры е| ребольского этапа, широтные складки лоухского этапа и структуры СВ ориентировки. Интенсивные тектонические движения сопровождались внедрением многочисленных интрузивных тел, от ультраосновных до кислых, и региональным метаморфизмом до условий амфиболитовой фации, а на участках развития гиперстенсодержадих диоритов и эндер-■ битов - даже гранулитсвой фации. Метаморфизм часто зональный, его-интенсивность увеличивается к краям синклинальных структур. Прошла интенсивная-гранитизация долопийского основания, местами и лопийских пород. Гранитный магматизм в лопийскую эпоху достиг максимального развития.

■ В БСО эпоха проявилась в режиме тектонической активизации. Повторный метаморфизм достиг амфиболитовой фации. Образовалась одна из наиболее интенсивно проявленных систем складок - лопийскио структуры Рд широтного простирания, многочисленные нарушения взбросо-надзигового и сбросо-сдвигового характера.

В конце лопийской тектонической эпохи снова наступил этап определенной консолидации земной коры региона и.доволь-

но быстрое ее воздыыание. Всего за 150-200 млн.лет (от 2,65 до 2,5 млрд.лет назад), которые соответствовали перерыву между археем и протерозоем, на большей части территории денудацией были до глубокого основания уничтожены не только горные сооружения лопия (лопиды), но и значительная часть саамского зтатав антиклинальных структурах. Мощность разрушенной части земной коры местами достигала 6-7 км. Продукты разрушения уносились за пределы региона. Следующий, карельский этаж с 1фупным несогласием ложится на разные уровни глубоких корневых частей Карельской гранит-зеленокаменной области, где суп-ракристальные породы лопия образуют сеть из узких сжатых синклинальных зон и отдельных складок вокруг антиклинальных структур, сложенных саамскими гнейсо-гранитами.

3. Карельская тектоническая эпоха

Во временном интервале 2500+50 - 1650+50 млн.лет назад был образован третий - карельский структурный этаж. Для карельской эпохи являются характерными значительные латеральные различия в тектонических режимах, разнообразие тектонических событий, наличие ' в разрезе протоплатформенных образований, многочисленных перерывов и т.д. В эпохе выделено 3-этапа: гирвасский, кондопожский и свекофеннский (Геолигия Карелии, 1987).

Гирвасский этап

Начало этапа отмечалось резким повышением тектонической и магматической активности. Образовалась система глубинных разломов корового заложения. Наиболее крупная рифтоподобная структура, длиной более 350 км, расположена в непосредственной близости от границы между КСО и БСО. Она прослеживается по площади распространения кислых вулканитов| мощные (не менее 2-3 км).толщи которых накопились в течение всего нескольких десятков млн.лет. Под углом к ней ориентированы линейные цепочки гранитов нуоруненского типа и чарнокитов, которые трассируют трансформные разломы этого времени.

В ходе продолжавшихся деструктивных движений разломы СВ и СЗ простираний.достигли глубоких уровней земной коры и верхней мантии. В эти зоны в КСО внедрились крупные расслоен-г ные перидотит-габброноритовые лополиты, в Западном Беломорье

- многочисленные тела комплекса лерцолитов-габброноритов.

После определенной консолидации началось общее воэдыма-ние территории, на массивах Олангской группы были уничтожены купольные поднятия и верхняя расслоенная часть, всего ок. 3 км. Скорости подъема были неодинаковы, субгоризонтальная расслоенность оказалась срезанной под острым углом.

Новый этап осадконакопления начался с конгломератов и грубых песчаников, в других структурах - с кварцитов и песчаников, которые с несогласием перекрывают все более ранние породы. В это время вероятно был заложен синкллнорий Ветреного Пояса. В дальнейшем режим снова рифтогенного типа, формировались мощные эффузивные толщи андезитобазальтов. Иногда начальные порции магмы по составу соответствуют базальтам и комати-итовым базальтам.

Новый перерыв предшествовал отложению сариолийских конгломератов. Заключительной стадии этапа соответствовал ороген-ный тектонический режим. Деформации не достигали большой интенсивности, собственные структуры нижнего яруса карелвд открытые, следов соскладчатого метаморфизма не установлено. Продолжительность этапа несколько менее 200 млн.лет.

Хондопожский этап В межтектоническом интервале (не более 50-100 млн.лет) на большей части региона нижний ярус был уничтожен. В начале этапа установился протоплатформенный режим. На обширной территории в течение около 200 млн.лет шло накопление толщи зрелых осадков и базальтов платформенного типа (Светов,'1979). В этих породах установлены конседиментационные и наложенные складки кондопожского этапа.

Затем резко увеличилась тектоническая и вулканическая активность, режим стал близким к рифтогенному. Широкое развитие получили ксмагактоше базальты, особенно в еинклинории Ветреного Пояса. На фоне слабых движений кондопожского этапа переход в■свексфеяиский этап развития не всегда устанавливается четко.

Свекофеннский этап После небольшого перерыва в ЮЗ части региона, в ССО стал развиваться крупный осадочный бассейн. Отложение мощной (не

менее 4-5 км) толщи флишоидных морских осадков с конгломератами в основании происходило в условиях, когда погружение в основном компенсировалось осадконакоплением. Местами среди осадков присутствуют вулканиты. В орогенную стадию геосинклинальная область была превращена в мощные горные сооружения. Амплитуда вертикальных движений превышала 10 км. Зональный региональный метаморфизм достиг условий низкобарической грану литовой фации, происходили мигматизация и гранитизация осадков, реоморфизм гнейсогранитного основания, активная интрузивная деятельность, сложная многофазная складчатость линейного и нелинейного типов. Имеются данные, что ССО представляет собой коллизионную зону.

В КСО и БСО этап проявился в режиме тектоно-магматичес-кой активизации. Только в Онежском синклинории в пологих открытых складках известны калевийские отложения. В КСО в данный этап образовались складки Бу, Е ^9' СосклаДчатый метаморфизм не превышал условий зеленосланцевой иэшлдот-амфиболи-товой фаций, в краевых частях области достигал иногда амфибо-литовой фации.

В БСО эндогенные процессы достигали большой интенсивности, прошла складчатость, повторный региональный метаморфизм до условий амфиболитовой фации, местами гранитизация, образовались слюдоносные пегматиты и т.д.

" Не полностью яс'ны соотношения свекофеннскпх деформаций с прот-оплатформенными образованиями верхнего яруса карелид. Последние сохранились на ограниченной площади. Условно структуры Р|д и в них отнесены к самостоятельны!.: заключительным фазам свекофеннской складчатости.

В это время началось формирование сети постскладчатых нарушений, образовались крупный взброс в синклинории Ветреного Пояса и пластический сброс (флексура) на границе ССО.

Данным этапом завершилась раннедокембрийская активная история формирования восточной части Балтийского щита. Регион перешел в кратонный этап развития.

4. Рифейская тектоническая эпоха

Начиная с рифея, резко понизилась эндогенная и тектоническая активность региона, пластические деформации уступили ьисто разрывным нарушения!.!. На фоне общего воздымания процессы осадконакопления и магматической деятельности локализовались в ЮЕ краевой части, в авлакогенах, где осадки к вулканиты имеют субгоризонтальное залегание. На остальной территории эоздымание сопровождалось образованием сети постскладчатых разрывных нарушений и тектонической трещиноватости. Местами известны дайки щелочных лампрофиров этого времени

5. ¡аяерозойская тектоническая эпоха ^

В венде окончательно определились границы Балтийского щита и Русской плиты. На всей территории установился платформенный режим. Слабые вертикальные тектонические движения продолжались в течение всей эпохи и устанавливаются даже в настоящее врзмя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Карельский регион является одним из примеров становления и эволюции земной коры континентального типа. В длительной (не менее 2 м""-.лет) докембрийской истории этапы тектонической активное*. ■ -ередоЕались с интервалами относительного покоя и временной кратонизации, условия общего сжатия -.с растяжением, накопления мощных осадочно-вулканогенных толщ

- с их интенсивным метаморфизмом и складчатостью, условия общего погружения - с общи»! воздыманием территории. 'Устанавливается достаточно четкая цикличность в развитии региона,

в начале каздой эпохи преобладали условия общего растяжения и погружения, в конце - условия общего сжатия, эндогенной активности и воздымания.

Постепенно увеличивается разнообразие одновременно существующих тектонических режимов, их контрастность.

Список основных опубликованных работ по теме диссертации:

I. О складчатых структурах района Пиземские озера - Каменные озера (Западное Беломорье) // ДАН. - 1972.-т.202, $5.

- С.1155-1158.

2. Характеристика и последовательность формирования структур отдельных районов Западного Беломорья. Участок оз. Пиземское - дер.Гридино, участок оз.Лоухское // Этапы тектонического развития докембрия Карелии. - Л., 1973. - С.34-38 и 41-42.(Соавтор М.М.Стенарь).

3. Тектоника района Каменные озера - Пиземское озеро -побережье Белого моря // Геология и полезные ископаемые Карелии. - Петрозаводск, 1975. - С.123-130.

4. Структурная эволюция беломорид Западного Беломорья.

- Л., 1978. - 168 с.

5. Поведение линейных структурных элементов при неоднократной наложенной складчатости // Принципы и методы изучения структурной эволюции метаморфических комплексов. - Л., 1978.

- C.II7-I3I.

6. Петрофизика пород Западного Беломорья. - Петрозаводск, 1980. - 160 с. Соавторы Т.С.Игнатьева, В.С.Степанов, В.В.Щипцов.

7. Конические складки в древних сложноскладчатых метаморфических образованиях Северной Карелии // Геотектоника.

- 1980. - И. - С.32-42. Соавтор Н.И.Скорнякова.

8. О неоднократной наложенной складчатости ятулийских образований Карелии // Геология и полезные ископаемые Карелии. Опер, информ. матер..- Петрозаводск, 1981. - С.58-60.

~9. Структурный анализ неоднократных складчатых деформаций ятулия Карелии // Структурный анализ кристаллических комплексов. Тезисы докл.,' ч.2. - M., 1986. - С.72-75.

10. Кондопожский этап. Свекофеннский этап. Пост^тсарель-ские тектонические движения // Геология Карелии. - Л., 1987.

- С.120-124.

11. Гирвасский этап. - Там же. - С.II9-120'. Соавтор М.М.Стенарь.

12. Геологические образования и тектоника района Кукас-озеро-Ханхусъярви-Кужъярви // Ранний докембрий Карелии (Геология, петрология, тектоническое строение). - Петрозаводск, 1987. - С.35-54.

13. Складчатые структуры // Хизоваарсксе кианитовое поле (Северная Карелия). - Петрозаводск, 1988. - С.22-30.