Магматизм чехла русской плиты

Магматические образования чехла Восточно-Европейской платформы относятся к двум этапам: рифей-раннепалеозойскому и средне-позднепалеозойскому. Проявления магматизма в рифее и раннем палеозое объединяется в рифей-раннепалеозойскую трапповую формацию Русской платформы. Интрузивная фация траппов вскрыта скважинами среди рифейских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной области. Она сложена оливиновыми диабазами, долеритами и долерит-базальтами. Сходные породы вскрыты скважинами на южной окраине Московской синеклизы, в западных регионах и в восточной части Балтийского щита. Абсолютный возраст траппов, по данным ВСЕГЕИ варьирует от 1669 до 1040 млн лет.

В Воронежской антеклизе в среднем и позднем девоне известны проявления вулканизма. Здесь среди терригенных отложений имеются маломощные прослои лавовых покровов, сложенные базальтами, андезитобазальтами и их туфами.

В Тиманском кряже в среднем и позднем девоне происходили мощные излияния основных вулканитов.

К девонскому периоду относится и формирование трубок взрыва. Они известны как на щитах, так и в чехле Русской плиты. Так кимберлитовые трубки выявлены на о.Еловом в Кандалакшской губе, в восточной части Онежского полуострова, в Ворошиловском выступе центральной части плиты. В Костомукшском районе обнаружены алмазоносные лампроиты в коренном залегании. На Терском берегу горла Белого моря обнаружено 56 трубок взрыва, в двух из которых содержится убогое количество алмазов. В северной части Архангельской области открыто два коренных месторождения алмазов, включающих несколько кимберлитовых трубок девонского возраста.

Девонский вулканизм связан с разломами, возникшими на Русской платформе в результате герцинских тектонических движений в обрамлении плиты.

История формирования фундамента плиты

Архейские метаморфические комплексы формировались на серогнейсовом фундаменте. Серые гнейсы, соответствующие по составу тоналитам (натриевым гранитоидам), а по структурно-текстурным свойствам – гнейсам, являются самыми древними горными породами Земли. Фрагменты серогнейсового комплекса обнажены в Кейвской зоне Кольской мегазоны и в Карелии. Комплекс представлен амифиболовыми, пироксеновыми, биотитовыми плагиогнейсами, прорванными различными гранитоидами с возрастом 3,2-3,1 млрд лет. Возраст серых гнейсов, определенный U - Pb методом, составляет 3,3 млрд лет.

Вследствие высокой пластичности коры раннего архея, серые гнейсы образовали особые структуры – серогнейсовые купола, известные на Кольском полуострове и в Карелии.

В позднем архее на серогнейсовом субстрате заложились в условиях растяжения и утонения протоконтинентальной коры первые линеные структуры – зеленокаменные пояса. Рождение линейных геологических структур свидетельствует о том, что во второй половине архейской эры земная кора Балтийского щита и всего будущего фундамента Русской плиты обладала значительной жесткостью. Зеленокаменные пояса, известные в Кольской и Карельской мегазонах, развивались в обстановке горизонтального растяжения коры среди серогнейсовых куполов и граничат с ними по разломам. Нижняя часть разреза зеленокаменных куполов сложена основными вулканитами и ультраосновными лавами – коматиитами, отличающимися очень высоким содержанием MgO (более 20%). В подчиненном количестве присутствуют джеспилиты и кремнистые породы. В средней части разрез представлен почти исключительно лавами андезитового, дацитового и липаритового состава. Кроме вулканитов в нижней и средней частях разреза присутствуют сероцветные терригенные толщи – продукты разрушения лав. В верхней части разреза, лежащей на подстилающих породах несогласно, обломочные осадочные породы доминируют и образуют ассоциацию весьма близкую к молассовой формации более поздних геологических эпох. По химизму нижняя часть разреза зеленокаменных поясов близка к офиолитам, а средняя – к островодужным ассоциациям.

Развитие зеленокаменных поясов завершилось сжатием, складкообразованием, метаморфизмом и внедрением плагиогранитов, а затем и существенно калиевых гранитоидов. Зеленокаменные пояса образовались в итервале времени от 3,5 до 2,5 млрд лет. За этот длительный временной промежуток сменилось несколько их поколений.

Зеленокаменные пояса известны также в Воронежском кристаллическом массиве и под чехлом плиты.

В Карелии в раннем протерозое в грабенообразных впадинах рифтового типа накапливались породы сумия, сариолия, ятулия и вепсия. К этому аремени архейский фундамент был в значительной степени консолидирован, поэтому породы ятулия и вепсия носят черты платформенных образований. Верхняя часть их разреза характеризуется почти полным отсутствием следов метаморфизма и складчатости. Платформенные черты носят и массивы гранитов рапакиви, прорывающие вепсий.

На Кольском полуострове в раннем протерозое формировались Имандра-Варзугский и Печенгский авлакогены – прогибы длиной до 700 км и шириной до 40 км, сложенные осадочно-вулканогенной толщей, имеющей циклическое строение. В конце раннего протерозоя эти толщи были подвергнуты метаморфизму амфиболитовой и гранулитовой ступеней и прорваны массивами габбро и ультрабазитов с абсолютным возрастом 2,3-1,9 млрд лет.

В Свекофенской подвижной системе Балтийского щита в раннем протерозое сформировалась сложно дислоцированная толща ладожской серии, материнским материалом для которой были песчаники, глинистые сланцы и вулканиты различного состава. На рубеже 1,6 млрд лет Свекофеннская система была стабилизирована, о чем свидетельствуют интрузии гранитов рапакиви платформенного типа.

Анализ данных по геологии Балтийского щита показывает, что фундамент Восточно-Европейской платформы прошел очень длительную и сложную историю формирования, охватывающую огромный промежуток времени – около 3 млрд лет. За это время в пределах фундамента происходило рождение и развитие самых разнообразных структур: гранито-гнейсовых куполов, сложенных серогнейсовыми комплексами; зеленокаменных поясов, гранулито-гнейсовых поясов; протоавлакогенов. Известно, что в архее и раннем протерозое комплексы фундамента претерпели несколько этапов магматизма, фаз складчатости и метаморфизма. Так, в конце раннего архея проявилась саамская (кольская) складчатость, в конце позднего архея – беломорская, перед ятулием – раннекарельская, перед вепсием – позднекарельская. Причем, замечено, что степень метаморфизма и деформации пород убывает от раннего архея к концу раннего протерозоя.

Судя по данным бурения и геофизики, раннепротерозойские подвижные системы характерны лишь для западной части фундамента Русской платформы, о чем свидетельствуют геологические разрезы Балтийского, Украинского щитов и Воронежского кристаллического выступа. Восточная часть платформы в раннем протерозое была приподнятой областью.