Петрология высокожелезистых толеитовых дайковых комплексов раннего протерозоя Северной Карелии

Краткое описание

Содержание
2 Оглавление

Введение... 3

Глава 1. Геологическое строение региона... 10 I

1.1. Пяозерское поднятие Карельского архейского кратона... 10

1.2. Беломорский подвижный пояс... 16

.Глава 2. Раннепротерозойский основной интрузивный магматизм Северной Карелии -^

2.1. Раннепротерозойский основной интрузивный магматизм Пяозерского поднятия Карельского архейского кратона... 21

2.2. Раннепротерозойский основной интрузивный магматизм Беломорского подвижного пояса...'...•... 27

Глава 3. Геология раннепротерозойских Fe-толеитовых дайковых комплексов

Северной Карелии... 34

3.1. Геологическая характеристика пяозерского комплекса долеритовых даек .. 34

3.2. Геологическая характеристика коронитовых габбро Беломорского подвижного пояса... 49

Глава 4. Петрография раннепротерозойских Fe-толеитовых дайковых комплексов

Северной Карелии... 62

4.1. Петрография долеритов... 62

4.2. Петрография коронитовых габбро... 76

Глава 5. Геохимическая характеристика раннепротерозойских Fe-толеитовых

дайковых комплексов Северной Карелии... 92

5.1. Геохимическая характеристика долеритовых даек Пяозерского поднятия .. 92

5.2. Геохимическая характеристика коронитовых габбро Беломорского подвижного пояса... 108

5.3. Сравнительная геохимическая характеристика и геотектоническая позиция комплексов Fe-толеитовых даек северной Карелии... 124

Глава б Петрологическое моделирование процессов формирования

раннепротерозойских комплексов Fe-толеитового состава... 129

6.1. Теоретические основы геохимического моделирования процессов магматического петрогенезиса... 129

6.2. Методика петрологического моделирования... 134

6.3. Моделирование процессов формирования раннепротерозойских Fe- 139 толеитовых дайковых комплексов...

Заключение... 149

Список литературы... 150

Приложение 1 Химический состав долеритов Пяозерского поднятия... 139

Приложение 2 Химический состав коронитовых габбро... 168

Приложение 3 Результаты моделирования кристаллизационного фракционирования 178

Приложение 4 Количественное моделирование частичного плавления... 204

Введение

Введение

Докембрийские рои мафических даек широко распространены на континентах и являются важными источниками информации о главных периодах образования континентальных рифтов и фрагментации суперконтинентов (Ernst et al, 1995,2002; Condie, 1997; Courtillot et al., 1999).

Рои • мафических даек толеитового состава являются обычным для протерозоя. По составу они очень близки к фанерозойским континентальным ' платобазальтам (Тагаеу, 1992). Так как эти рои очень обширны, и иногда формируют радиальную систему тел, расходящихся из одной точки (Fahring, 1987), формирование их связывается с существованием плюма (LeCheminant and Heaman, 1989, Ewart et al., 1998) или рифтовой системы (Anderson, 2001, Storey В. С, 1999). Вследствие этого рои мафических даек рассматриваются как части крупных магматических провинций (LIPs), формирование которых может быть связано с подъемом глубинных мантийных плюмов (Ernst et al., 1995; Coftin and Eldholm, 1994).

Изучение роев мафических даек вносит значительный вклад в понимание

геологической истории региона (Cadman et al., 1994, 1995, 2001). Дайки обычно

изменены значительно меньше, чем связанные с ними вулканические породы.

Кроме того, для многих мафических даек существует возможность прецизионного '

U/Pb датирования циркона и бадделеита. Тот факт, что внедрение роев мафических

даек происходит в течение короткого временного интервала и на очень большой

площади, позволяет использовать их как региональные временные маркеры.

(Wingate, 2001,'Vogel et al., 1998). Определение параметров региональных полей

напряжений, произведенное на основании распределения и ориентации даек, дает

ключ к пониманию тектонических процессов и обстановок, существовавших на

момент внедрения даек (Halls et al., 1994, Hoek, 1994, Gudmundsson, 1995,

Gudmundsson et al, 1999, Percival et al., 1994). Мафические дайки также прекрасно

регистрируют магнитное поле Земли, а первичная остаточная намагниченность

обычно сохраняющаяся в зонах закалки даек, позволяет проводить палеомагнитные

реконструкции (Buchan et al., 2001, Krasnova&Gooskova, 1989, Mertanen et al, 1998).

Изучение роев мафических даек Восточной части Балтийского щита ' показало существование нескольких периодов магматической активности.

4

Комплексы высокомагнезиальных толеитов возраста 2.45 млрд. лет были fmtr установлены как на Карельском кратоне, так и в Беломорском поясе (Слабунов и др., 2001,. Степанов, 1994, Шарков и др., 1997). Еще один период широкого проявления основного магматизма приурочен к рубежу 2.11 млрд. лет. С ним связано формирование ятулийских платобазальтов (Голубев, Светов, 1983, Голубев и др., 2002), даек Fe-толеитов на карельском кратоне (Perttunen, 1987, Vuollo, 1994). На территории Беломорского подвижного пояса (БПП) были установлены геохимические аналоги Fe-толеитовых даек и ятулийских базальтов - породы комплекса метапорфиритов - гранатовых габбро (Степанов, 1981; коронитовые ' габбро в данной работе) возраста 2115 млн. лет (Степанова и др. 2003). Изучение Fe-толеитовых даек ятулийского возраста на Карельском кратоне и коронитовых габбро в БПП является ключом к пониманию процессов формирования и эволюции крупных магматических провинций в протерозое.

Таким образом, целью работы было решение проблемы корреляции раннепротерозойских высокожелезистых толеитовых дайковых комплексов на Восточной части Балтийского щита. Достижение цели осуществлялось путем решения следующих задач:

1. детальное изучение геологии комплексов даек Fe-толеитов, определение их возраста и места в ряду других дайковых комплексов региона;

2. изучение минералого-петрографических особенностей пород дайковых комплексов Fe-толеитового состава; i

3. изучение геохимии высокожелезистых толеитов, которому уделено особое внимание, так как данные по редкоэлементному составу пород стали ключом к пониманию процессов формирования и * последующей дифференциации родоначальных магм комплексов и условий мантийной магмогенерации.

4. сопоставление высокожелезистых дайковых комплексов Северной Карелии с аналогичными породами Восточной части Балтийского щита и других регионов мира, с целью установления геотектонических обстановок формирования.

Научная новизна

- На основании комплексных прецизионных исследований в составе пяозерского комплекса долеритовых даек выделено три разновозрастные группы пород.

5

Аналогичные по химическому составу и содержанию рассеянных элементов группы пород установлены в составе комплекса коронитовых габбро Беломорского подвижного пояса.

Получен изотопный возраст для кварцевых Fe-толеитов в составе комплекса коронитовых габбро Беломорского пояса, определенный на ионном зонде Сатеса 1270 (NORDSIM). Он составил 2115±25 млн. лет.

Фактический материал

/^i Основой для петрологических построений послужили данные, собранные в

V ходе полевых работ 1993, 1995, 1997, 1999, 2000 и 2003 гг. Значительная часть исследований.была выполнена на материале из коллекции В.С.Степанова, часть которого была собрана при участии автора в ходе полевых работ 1987-1988 гг. В работе также использованы данные, любезно предоставленные Ю.Й. Сыстрой и опубликованные данные А.С. Еина (1984) по петрохимии комплекса долеритов.

Исследования проводились в рамках работ по темам «Основные закономерности эволюции эндогенных процессов в раннем докембрии Северной ' Карелии» (1991-1996, тема 130 ГР 01.9.20.004147), «Эволюция земной коры

\v

Беломорского подвижного пояса Балтйского щита» (1997-2001гг., тема 157, ГР 02.2.00.200741), «Геология и эволюция эндогенных процессв в архее и раннем протерозое южного Беломорья» (2002-2007 гг. тема 178, ГР 01.2.00.210713) и в рамках российско - финляндско - канадского проекта «Рои мафических даек Фенноскандии» (1993-1996).

В' процессе исследований изучено более 500 шлифов, выполнено 35 микрозондовых определений составов минералов. В работе использовано более 150 химических анализов. Определение содержаний петрогенных элементов проводилось в аналитической лаборатории ИГ КарНЦ РАН. Содержания редких элементов в 70 образцах (рентгено-флюоресцентный анализ) были определены в аналитической лаборатории ИГ КарНЦ РАН (VRA-33) и Институте электронной Карельского кратона и Беломорского подвижного' пояса являются, компонентом Карельской трапповои провинции, и представляют собой реликты ее питающей системы.

4. Выделенные в составе комплексов группы пород сформированы в результате нескольких эпизодов частичного плавления мантийных источников различавшихся по редкоэлементному составу, но не связаны между собой процессами кристаллизационного фракционирования.

ф

7 Объем и структура работы

Работа состоит из 6 глав, введения и заключения. Общий объем работы составляет 204 страниц, включая 73 рисунка, 16 таблиц (10 в тексте и 6 в приложении), список литературы из 116 наименований и приложения.

Глава I «Геологическое строение региона» включает очерк геологического строения территории и краткое описание эволюции основного магматизма в ' раннепротерозойское время.

Глава II «Раннепротерозойский основной интрузивный магматизм Северной Карелии» дает краткую характеристику основного раннепротерозойского магматизма Северной Карелии.

Глава III «Геология раннепротерозойских Fe-толеитовых дайковых комплексов Северной Карелии» подробно описывает морфологию и строение тел комплексов, взаимоотношение их с вмещающими породами.

Глава IV «Петрография раннепротерозойских Fe-толеитовых дайковых комплексов Северной Карелии» дает подробную петрографическую характеристику пород и соотношений между минералами.

Глава V «Геохимическая характеристика раннепротерозойских Fe-'-Г1 толеитовых дайковых комплексов Северной Карелии» дает подробную ' геохимическую характеристику комплексов в целом и отдельных тел в пределах комплексов.

В Главе VI «Петрологическое моделирование процессов формирования раннепротерозойских комплексов Fe-толеитового состава» рассмотрена методика моделирования процессов формирования комплексов Fe-толеитов и представлены полученные результаты.

8 Апробация работы и публикации

Результаты исследований были представлены и обсуждались на молодежных конференциях, посвященных памяти К.О. Кратца (1995, 1999, 2000 г.), международных конференциях «Беломорский подвижный пояс: геология, геодинамика, геохронология» (Петрозаводск, 1997 г.), «Проблемы генезиса магматических и метаморфических пород» (Санкт-Петербург, 1998 г.), «Рифтогенез, магматизм и металлогения Карелии. Корреляция геологических комплексов Фенноскандии» (Петрозаводск, 1999), «Мантийные плюмы и металлогения» (Петрозаводск, 2002), «Изотопная геохронология в решении проблем геодинамики и рудогенеза» (Санкт-Петербург, 2003).

По теме диссертационного исследования опубликовано 17 печатных работ.

Благодарности

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю проф. Н.Ф. Шинкареву. Выполнение работы было бы невозможно без поддержки и многочисленных консультаций к.г.-м.н. А.И. Слабунова, д г.-м н. О И. Володичева, д.г.-м.н. Ю.Й. Сыстры, к.г.-м.н. Н.Е. Король, д г.-м.н С.А. Светова, к.г.-м.н. А.И. Голубева (ИГ КарНЦ РАН), к.г.-м.н. В.А. Матреничева (ИГГД РАН), постоянной поддержки и помощи в работе B.C. Степанова, А.К. Карповой и сотрудников лаборатории петрологии и тектоники ИГ КарНЦ РАН. Вопросы геологии и петрологии раннепротерозойских магматических комплексов обсуждались в ходе дискуссий с к.г.-м.н. М.М. Ефимовым, к.г.-м.н. А.А. Ефимовым (ГИ КолНЦ РАН), к.г.-м.н. И.И. Бабариной (ГИН РАН), д.г.-м.н. Е.В. Бибиковой (ГЕОХИ РАН), к.г.-м.н. В.В. Иваниковым, М.В. Малашиным , (СПбГУ), д.г.-м.н. Е.В.Шарковым, к.г.-м.н. Т.Л. Лариковой (ИГЕМ РАН). Автор

выражает всем глубокую признательность и благодарность.

Автор считает своим долгом выразить благодарность Й. Вуолло за плодотворное обсуждение различных аспектов геологии и геохимии докембрийских даек и возможность проведения аналитических работ в ходе стажировки в университете Оулу, финансовая поддержка которой осуществлялась фондом CIMO.

Принятые сокращения:

01 - оливин;

ОРх - ортопироксен;

СРх - клинопироксен;

TiMgt - титаномагнетит;

Mgt - магнетит;

Ilm - ильменит;

Р1 - плагиоклаз;

Gar - гранат;

10

Глава 1. Геологическое строение региона

На территории Северной Карелии выделяются две области развития докембрийских образований - Карельская и Беломорская провинции. Они характеризуются значительным сходством в последовательности геологических процессов, но существенно различаются по стилю их реализации. Карельская провинция - Карельский архейский кратон - область архейской консолидации. В протерозойское время эта территория сохраняет относительную стабильность и характеризуется преобладанием хрупких деформаций. Беломорская провинция -Беломорский подвижный пояс - это сложноскладчатая структурная зона, заложенная в архее и испытавшая неоднократные интенсивные структурно-метаморфические изменения в протерозойское время. Интегральная граница между Беломорской и Карельской структурными областями (ее предполагаемое положение показано на рис.1) проводится по комплексу признаков. Для Беломорской подвижного пояса характерно присутствие образований высокобарической кианитовой фации метаморфизма и развитие друзитовых структур в интрузивных породах основного состава. Стиль складчатости в пределах Беломорской провинции отражает деформации в условиях высокой пластичности пород.

Интерпретация геофизических данных подтверждает существование четкой границы между Беломорским подвижным поясом и Карельским кратоном, что отражается в изменении изолиний мощности земной коры, резкой смене морфологических особенностей границы Мохоровичича (Гришин, 1990), Результаты интерпретации данных сейсмического профиля 4В, пересекающего восточную часть Карельской гранит-заленокаменной области, Шомбозерскую структуру и Беломорский подвижный пояс свидетельствуют о значительных различиях в строении этих доменов (Берзин и др., 2002; Минц и др., 2002; Самсонов и др., 2002). Сейсмический разрез через Карельский кратон характеризуется трехслойной структурой, характерной для зрелой коры, а сейсмический разрез Беломорского пояса насыщен системой полого падающих на восток отражающих площадок, которые могут представлять собой тектонические поверхности надвиговых пластин.

11

to-

(*¦

Рис.1 Схема структурного районирования Северной Карелии (Основные закономерности ..., 1997ф).

Условные обозначения: Беломорский подвижный пояс; Карельский архейский кратон; протерозойские синклинорные зоны: СК - Северо-Карельская, ВК -Восточно-Карельская, ЦК - Центрально-Карельская; 4- 1-7 - синклинальные структуры: 1 - Куолаярвинская, 2 - Паанаярвинская, 3 - Кукасозерская, 4 -Шобозерская (или Гайкольская), 5 - Лехтинская, 6 - Тироярвинская, 7 -Каллиоярвинская; 5 - границы структур.

12 1.1. Пяозерское поднятие Карельского архейского кратона

Северная часть Карельского архейского кратона охватывает район озер Пяозеро и Тикшеозеро (рис.1) и известна в литературе как Пяозерское поднятие (Кратц, 1963, Сыстра, 1991) или Пяозерский блок (Гришин, 1980 и др.). Территория, относимая исследователями к Пяозерскому поднятию (рис. 1), представляет собой центральную часть Северо-Карельского антиклинория Карельского кратона (Сыстра, 1991а; Геология Карелии, 1987; Основные закономерности... 1997ф) и является одним из поднятий Западно-Карельской (или Восточно-Финляндской (Кратц, 1963)) антиклинорной зоны. Западно-Карельская антиклинорная зона прослеживается в субмеридиональном направлении вдоль государственной границы с Финляндией более чем на 300 км (Сыстра, 1991а). В ее пределах выделяются своеобразные структуры фундамента, которые представляют собой изометричные в плане поднятия диаметром* 75-120 км — Вокнаволокское, Тулосозерское и Пяозерское. Центральные части поднятий лишены чехла протерозойских осадочно-вулканогенных толщ и сложены преимущественно архейскими диорит-гранодиоритовыми комплексами.

С севера территория Пяозерского поднятия (рис. 1) ограничена областью распространения вулканогенно-осадочных комплексов субширотной ветви Северо-Карельской синклинорной зоны карелид (Паанаярвская и Кукасозерская структуры). Сложность определения восточной границы Пяозерского поднятия связана с проблемой проведения границы между Карельским архейским кратоном и Беломорским подвижным поясом. С запада район работ ограничен территорией Финляндии, однако, по данным финских геологов (SHvenoinen, 1973; Vuollo, 1995, 1997), сходные образования'выявлены и на сопредельной территории Финляндии, где прослеживаются к западу, по крайней мере, на несколько десятков километров. Несколько сложнее обстоит дело с проведением южной границы поднятия. Она, в связи с отсутствием прямых геологических данных, определяется исследователями различно: Ю.Й. Сыстра (1991а) проводит границу поднятия на широте средней части оз. Топозера (рис. 1); другие исследователи (Геология Карелии, 1987; Строение земной коры..., 1983; Гришин, 1990) на основании геологических и геофизических данных проводят границу поднятия на широте южной части оз. Топозеро. В пределах Карельского кратона, так называемые блок-антиклинорные

13

структуры (Гришин, 1990) к числу которых относится и Западно-Карельская антиклинорная зона, обособляются в поле силы тяжести отрицательными аномалиями мозаичного характера. В пределах этих зон отрицательные аномалии более высокого порядка отвечают жестким блокам изометричной формы. К числу таких блоков относится и Пяозерское поднятие. Мощность земной коры в пределах Пяозерского поднятия по геофизическим даннымt составляет 36-38 км (Гришин, 1990). Кроме того, здесь выделяется региональная аномалия магнитного поля интенсивностью 3.5 мЭ с эпицентром в межозерье озер Пяозеро и Тикшеозеро

¦

(Гришин, 1990). В геологической истории развития' Пяозерского поднятия отчетливо выделяются архейский и протерозойский этапы развития.

Архей

Геологический фон Пяозерского поднятия определяется ареальным распространением пород таваярвинского комплекса диоритов-плагиогранитов (рис. 2). Породы комплекса, варьирующие по составу от диоритов до плагиогранитов, образуют крупный батолит, который в значительной степени определяет конфигурацию Пяозерского поднятия. Возраст кварцевых диоритов «по 0(8Г данным U/Pb изотопного датирования составляет 2724±8 млн. лет (Бибикова и др., 1997). В виде ксенолитов и достаточно крупных фрагментов в породах батолита присутствуют различные по составу амфиболиты и сланцы, которые рассматриваются как реликтьь лопийского зеленокаменного пояса (Слабунов, Степанов, 1993). В позднеархейское время породы таваярвинского комплекса были мигматизированы и переработаны под влиянием плагиомикроклиновых гранитов, вследствие чего в пределах батолита широкое распространение получили гранодиориты (Степанов, 1994; Коншин, 1994). Судя по близости возрастов циркона (2724±8 млн. лет) и сфена (2695±5 млн. лет) (Слабунов и др., 1999), процесс мигматизации кварцевых диоритов был сближен во времени со становлением батолита. Формирование таваярвинского батолита было наиболее масштабным (или наилучшим образом сохранившимся) событием в архейской истории этой территории. В дальнейшем таваярвинский батолит реагирует на тектонические движения как жесткий блок.

14

10 0 10 20КМ

Рис. 2 Схема геологического строения Северной Карелии.

Составили А.И. Слабунов, В.С.Степанов на основе оригинальных материалов авторов; других исследователей Института геологии Карельского НЦ РАН (О.И. Володичева, В.Н. Кожевникова, В.А. Коншина, Ю.Й. Сыстры, В.В. Щипцова, Н.И. Щипцовой и др.), данных Н.В. Горлова (1967) и Е.П. Чуйкиной, а также с учетом информации, содержащейся на изданных в бывшем СССР и Финляндии геологических картах региона.

Условные обозначения-

Супракрустспьные образования • 1 — позднекарельские (ятулийские, людиковийские и калевийские) осадочные и вулканогенные образования (2,3-1,92 млрд. лет); 2 — раннекарельские (суммйские и сариолийские) осадочные и вулканогенные образования (2,5-2,3 млрд. лет); 3 — ксенолиты (а) и крупные блоки (вне масштаба) (б) позднеархейских сланцев, гнейсов и амфиболитов;

4 - парагнейсы с прослоями амфиболитов (чупинская свита); 5 — а) вулканогенные и осадочные образования гранит-зеленокаменных систем позднего архея (лопия) (2,9-2,74 млрд. лет); б) амфиболиты (метабазальты) и метаультрабазиты позднего архея (лопия); в) амфиболиты (метабазальты) с прослоями парагнейсов. Интрузивные и пспингенные образования' б - пегматиты (1,85 млрд. лет); 7 -жильные лейкограниты; 8 - елетьозерский щелочной комплекс (1,745-1,827 млрд. лет); 9 - гипербазиты (а) и габбро-перидотитовые интрузии (б); 10 —дайки гранатовых (коронитовых) габбро (а) и габбро-диабазов (б) (2,1-2 млрд. лет); 11 -гранит-порфиры и кварцевые порфиры сумийского комплекса (2,442-2,432 млрд.

15

лет); 12 — гранофиры; 13 - метагабброиды массива Толстик (2,433 ± 7 млрд лет), 14 — расслоенные интрузии Олангской группы (2,44-2,36 млрд. лет); 15 - дайки габброноритов (2,446 млрд лет) Карельской структуры; 16 — комплекс лерцолитов -габброноритов Беломорской провинции; 17 - интрузивные чарнокиты и метачарнокиты топозерского типа (-2,45 млрд. лет); 18 - микроклиновые граниты нуоруненского типа (2,45 млрд. лет); 19 - дайки ортоамфиболитов; 20 - комплекс габбро-анортозитов; 21-25 — позднеархейские гранитоиды: 21 -интрузивные чарнокиты пажминского типа (2,660 млрд лет), 22 - эндербиты и метаэндербиты , (2,715-2,693 млрд лет), 23 - плагиомикроклиновые и микроклиновые граниты, гранодиориты позднего арчея, 24 - нерасчлененный гетерогенный комплекс: (а) гранитоидов и (б) плагиомикроклиновых и микроклин-плагиоклазовых гнейсогранитов и интрузивных тоналитов -трондьемитов (2,72 млрд лет) и реликтов древних тоналитов, 25 - нерасчлененные гнейсограниты, биотитовые и биотит-амфиболовые гнейсы с прослоями амфиболитов, парагнейсов; 26 - комплекс габброноритов Кндозеро - Лупчинга; 27 - эпидот-биотит-амфиболовые мезо- и меланократовые гранитогнейсы (метадиориты, метатоналиты) и их мигматиты; 28 -нерасчлененные диориты, кварцевые диориты, плагиограниты и плагиомикроклиновые гнейсограниты; 29 - таваярвинский комплекс диоритов, кварцевых диоритов, плагиогранитов с многочисленными ксенолитами амфиболитов и сланцев; 30 - тоналитовые гнейсы; 31 - границы установленные (а) и предполагаемые (б)

Диориты и плагиограниты таваярвинского комплекса секутся более молодыми (протерозойскими) микроклин-плагиоклазовыми гранитами, дайками пород основного состава, а также жилами гранитов (рис. 2). По всей площади до южного крыла Паанаярвской синклинали отсутствуют реликтовые структуры f раннепротерозойских осадочно-вулканогенных комплексов (Сыстра, 1991а). Породы таваярвинского батолита в той или иной степени разгнейсованы, а в зонах разломов интенсивно трещиноваты.

Протерозой

Раннепротерозойская история развития территории Пяозерского поднятия началась с внедрения базитовых даек пяониемского комплекса (Степанов, 1994, Основные закономерности, 1997) и последовавшего за ним внедрения существенно калиевых гранитов нуоруненского типа с возрастом 2449 млн. лет (Семенов и др., 1995). Последующая раннепротерозойская история развития Пяозерского поднятия связана с внедрением расслоенных интрузий Олангской группы и роев мафических даек различного возраста и состава. Свекофеннский период развития территории не был отмечен магматической активностью. В пределах Пяозерского поднятия проявлены деформации свекофеннского возраста. С ними связан метаморфизм, проявленный в телах основных пород локально, преимущественно вдоль зон разломов, условия которого не превышали амфиболитовой фации.

16 1.2. Беломорский подвижный пояс

Беломорский подвижный пояс представляет собой линейную зону, протягивающуюся вдоль побережья Белого моря от Ветреного пояса на юге до ' Куолоярвского синклинория на севере (рис.1). В южной части пояса видимая ширина его составляет 40-50 км, а в северной достигает 160-170 км. С северо-востока Беломорский пояс ограничен образованиями Кольского геоблока, а с юго-запада - породами Карельского кратона (рис. 1).

Территория, относимая, ныне к Беломорскому подвижному поясу, была выделена в качестве самостоятельной структуры еще А.А. Полкановым (1939). Основой» его выделения послужили' особенности его состава и внутреннего строения, интенсивно проявленные процессы складчатости, магматизма, метаморфизма и ультраметаморфизма. На протяжении всей истории изучения Беломорского подвижного пояса вопросы его геологии, тектоники, стратиграфии и метаморфизма вызывали многочисленные споры. Тем не менее, всеми исследователями, признавались автономность развития и значительные отличия в '' тектоно - метаморфической истории этой структуры от сопредельных территорий.

Образования Беломорского подвижного пояса достаточно ярко выделяются в гравитационном поле моногеничной положительной аномалией силы тяжести с эпицентром* в районе Соловецких островов (Гришин, 1990). Мощность земной коры в пределах Беломорского подвижного пояса значительно ниже, чем на сопредельных территориях, и закономерно уменьшается от западной границы по направлению к Белому морю. Минимальная мощность земной коры устанавливается в районе Соловецких островов - 29 км (Строение земной коры, 1983). Юго-западная граница Беломорского пояса отчетливо устанавливается по зоне максимального градиента силы тяжести в виде гравитационной ступени. Эта граница прослеживается с юго-востока вдоль Ветреного пояса через оз. Сумозеро несколько южнее г. Беломорска и далее на северо-запад вдоль восточной границы ' Лехтинской и Шомбозерской структур до оз. Топозеро (Гришин, 1990). В северной части территории граница Беломорского пояса прослеживается от оз. Кереть по восточному контакту Тикшеозерско-Хизоварской структуры через озера Нотозеро и Ковдозеро, и далее на север (рисЛ). В пределах Беломорского пояса гораздо сложнее, чем на Карельском кратоне отделить процессы архейского возраста от

17

протерозойских. Однако, использование комплекса геологических, структурных

а петролого-геохимических и изотопных данных позволяет довольно достоверно

W

проводить их различать.

Архей

i Архейские образования Беломорского пояса первоначально рассматривались

как стратифицированные толщи и делились на три свиты - керетскую, хетоламбинскую и лоухскую (Мишарев и др., 1960). Е.П. Чуйкина и группа исследователей под руководством К.А. Шуркина (Шуркин и др.,1971) выделяли в составе беломорского комплекса до восьми свит. Группа исследователей под руководством М.М. Стенаря (Стенарь, 1973) выделила в составе беломорского комплекса три свиты сложенные гнейсами различного состава - керетскую, хетоламбинскую и чупинскую. Однако, развитие геохронологических, геохимических, геологических и структурно-метаморфических методов и их применение при исследовании древних докембрийских комплексов позволили существенно пересмотреть геологическую позицию комплексов пород, выделявшихся ранее в составе свит.

Представления о возрасте архейских образований Беломорского подвижного пояса в последнее время также претерпели значительные изменения. На протяжении многих лет породы беломорского комплекса рассматривались как наиболее древние (саамские) образования Балтийского щита. Основанием для подобного определения возраста послужил, вероятно, ряд причин. Среди возможных выделим следующие:

1. Породы, слагающие Беломорский пояс претерпели неоднократные метаморфические изменения, степень которых достигала гранулитовой фации. Кроме того, в гнейсах беломорского комплекса широко развиты ультраметагенные образования и мигматизация пород - типичные для западного Беломорья явления. Все это само по себе значительно затрудняет определение

первичной природы и возраста пород.

i

2. Все образования Беломорского пояса сложно дислоцированы. Отчетливо

выделяются, по крайней мере, три главных этапа деформаций. В ряде доменов исследователями выделяется до 4-5 этапов деформаций (Стенарь и др., 1978; Володичев, 1990, Балаганский и др. 1983).

Список литературы