Докембрій Європи

Эта статья дает представление о региональной геологии, главных чертах строения Балтийского щи­та, а также геологической эволю­ции докембрия Европы.

Основной чертой тектонической структуры всех континентов явля­ется то, что наиболее древняя, вышедшая на поверхность кора известна в пределах докембрий­ских платформ. Эти древние ста­бильные участки окружены более молодыми палеозойскими и мезо­зойскими складчатыми поясами.

В Европе основная область рас­пространения докембрия располо­жена в пределах обширной Восточ­но-Европейской или Фенно-Сар­матской платформы, большая часть которой (известная как Русская плита) покрыта более мо­лодыми неметаморфизованными осадочными породами. Докем­брийские кристаллические породы этой платформы выходят на по­верхность на Балтийском (или Фенноскандском) и Украинском щитах. Платформа окаймлена более молодыми, фанерозой­скими складчатыми поясами, вклю­чая каледонскую, варисцийскую и альпийскую зоны орогении (рис. 2).

Главные структурные единицы Балтийского щита…

В дополнение к Восточно-Евро­пейской платформе появляются стабильные, меньших размеров блоки вокруг Баренцева моря, на северо-западе Британии и в прилегающих районах. Докем­брийские породы платформы Ба­ренцева моря обнаружены на северо-западе Шпицбергена. Ме­таморфические комплексы плат­формы Эриа, обнажающиеся на поверхности в Северо-Западной Шотландии и Внешних Гебридах, образуют западное обрамление каледонского пояса. Гренландия также сложена в основном до­кембрийскими комплексами, яв­ляющимися частями Канадского щита.

Докембрийские породы можно встретить в более молодых фане­розойских складчатых поясах. На­пример, породы позднего до­кембрия (эокембрия) являются обычным компонентом каледом­нид. Многие небольшие массивы или ядра докембрийских пород различных возрастов встречаются в каледонской и варисцийских зонах и реже — в альпийской зоне.

Докембрийские платформы

Восточно-Европей­ская платформа. Широ­кая Восточно-Европейская плат­форма, фундамент которой со­стоит из докембрийских метамор­фических комплексов, прости­рается через Данию, часть Норве­гии и Швеции, Финляндию в Се­верную и Восточную Польшу и ев­ропейскую часть Советского Со­юза (см. рис. 2). Было сделано несколько различных предположе­ний относительно положения юго-западной границы платформы; некоторые ученые предполагают, что она проходит через Централь­ную Англию, где были обнаруже­ны небольшие выступы докем­брийских метаморфических по­род.

Платформа простирается на Балтийский и Украинский щиты, но большая ее часть — Русская плита — покрыта толстым слоем не­метаморфизованных осадочных пород.

Балтийский щит. Балтийский или Фенноскандский щит — наибо­лее обширный щит на Европей­ском континенте — представляет собой поднятую часть Восточно-Европейской платформы, чьи гра­ницы и основные структурные черты уходят глубоко под оса­дочный чехол платформы. Обшир­ные области гнейсов в фундамен­те раннего докембрия (архей) обнаруживаются на востоке в наи­более древней части щита (см. рис. 2). Беломорский гнейсовый пояс и гранулиты Лапланд пред­ставляют собой интенсивно мета­морфизованные элементы фунда­мента, который был значительно изменен (переработан и пере­кристаллизован во время более ранней Свекокарелидской орогении). Возраст гнейсов в фунда­менте обычно — 2600—2800 млн. лет, хотя на Кольском полуостро­ве встречаются образования и более древнего возраста (3000— 3500 млн. лет).

Древний фундамент комплекса неизвестного возраста, значи­тельно измененный в результате дальсландских движений около 1 млрд. лет назад, встречается в юго-западной части щита. Не­которые авторы сравнивают его с фундаментом восточной части Балтийского щита. В Северной Финляндии (около 2,4 млрд. лет назад) основные изверженные породы, сформировавшие пласто­образные тела, внедрялись в гней­сы этого фундамента.

Основная часть Балтийского щи­та принадлежит к Свекокарелид­скому складчатому поясу, кото­рый содержит многие черты бо­лее ранних орогенических поясов. Ранний докембрийский фундамент был глубоко эродирован и под­вержен выравниванию около 2,3 млрд. лет назад, образовав таким образом так называемый континент Ятулий. На нем и вдоль его границ около 2300—2000 млн. лет назад происходило накопле­ние осадочных пород (базаль­ные конгломераты, кварциты, до­ломиты и сапропеловые глины). Эти процессы осадконакопления 2200—2000 млн. лет назад со­провождались вулканизмом.

Затем к западу от Ятулийского континента появились геосинкли­нальные бассейны, стали накапли­ваться геосинклинальные отло­жения, в то время как вулканизм (1920—1880 млн. лет назад) был не намного старше орогенного плутонизма свекокарелидов. Эти отложения были метаморфизова­ны в кристаллические сланцы во время свекокарелидской ороге­нии около 1900—1800 млн. лет на­зад, что сопровождалось внед­рением значительных масс гра­нитоидов. За свекокарелидской орогенией следовал длительный период эрозии. Происходили вер­тикальные блоковые перемеще­ния, в кристаллические породы внедрялись многочисленные тела диабазов, гранитов и сопутству­ющие им вулканические породы. Они также включают граниты рапакиви, готские граниты в Шве­ции и их вулканические эквива­ленты.

Доиотнийские красноцветные отложения, аркозовые песчаники, алевролиты накапливались на глу­боко эродированной докембрий­ской поверхности около 1400— 1300 млн. лет назад, образуя древний неметаморфический оса­дочный чехол Балтийского щита. В доиотнийских отложениях встречаются многочисленные диаба­зовые дайки и силлы, представляя собой изверженные каналы про­никновения базальтовой магмы.

Так называемые дальсландские или свеко-норвежские тектониче­ские перемещения имели место около одного млрд. лет назад в юго-западном углу Балтийского щита. Дальсландские формации, залегающие на фундаменте не­известного возраста, представляют породы платформенного типа и не имеют геосинклинальных аналогов. Данные формации пре­терпели некоторое складкообра­зование, сопровождавшееся инт­рузиями гранитов и пегматитов. Тектонические движения этого воз­раста привели к региональному омоложению древнего фундамен­та юго-западного угла Балтий­ского щита.

Самый поздний докембрий Скандинавии представлен так называемыми эокембрийскими осадочными породами, распро­страненными на щите вдоль со­временной восточной границы каледонид.

Украинский щит. Пять мегоцик­лов разделяют докембрий Украин­ского щита

Украинский щит в основном образован породами с I по IV ме­гоциклы, с осадочным платфор­менным чехлом рифея (докемб­рий V) вдоль западной границы щита, подтверждающим вывод, что складчатость и метаморфизм пород щита происходили в дори­фейское время. Геологическая эволюция докембрия Украинского щита напоминает геологическую эволюцию Балтийского щита.

Фундамент Русской платформы. Под мощным оса­дочным чехлом Восточно-Евро­пейской платформы фундамент тщательно изучался советскими и польскими геологами. Поверх­ность фундамента расположена на глубинах, колеблющихся от не­скольких сотен метров до 1—2 км над поднятиями (антеклизы) и до 3—4 км в зонах депрессий (синеклизы). Структура фундамента ха­рактеризуется разломами с боль­шими вертикальными смещения­ми, насчитывающими многие ки­лометры, узкими, типа грабен, прогибами (авлакогены) глубиной 10 км и хорошо выраженными гор­стами.

Фундамент состоит из метамор­фических и плутонических комп­лексов пород дорифейского воз­раста, сходных с подобными комп­лексами Балтийского и Украинско­го щитов. Чехол платформы вклю­чает отложения позднего докемб­рия (рифей), палеозойские, мезо­зойские и кайнозойские форма­ции.

Баренцевская платформа. Древняя платформа, чьи размеры по-прежнему еще точно не установлены, простирается вдоль шельфа Баренцева моря. Представляется, что она входила в одну фронтальную область кале­донид. Южный угол этой платфор­мы, сложенный осадочными обло­мочными образованиями, окайм­лен ассинтским складчатым поясом Канин—Тиман и герцинской зоны Новой Земли. Северная граница ее еще неизвестна. Породы, сла­гающие фундамент, выходят на по­верхность только в северо-восточ­ной части Шпицбергена.

Платформа Эри а. Древняя платформа с неизвестными границами простирается в северо­западной части Шотландии и в при­легающих регионах. В этом регио­не кора состоит из докембрийских (льюис) метаморфических комп­лексов, перекрывающихся позд­недокембрийскими (торидон) и кембрийскими осадками.

Платформа Эриа, сложенная ме­таморфизованными обломочны­ми породами, формирует северо­западную фронтальную область Британских каледонид. Фундамент состоит из льюисских гнейсов, сланцев и изверженных пород, ко­торые представляют собой по крайней мере два метаморфи­ческих комплекса разных возра­стов. Более древний Скурийский комплекс был метаморфизован около 2400—2600 млн. лет назад, в то время как более молодой Лаксфордский — был смят и ме­таморфизован 1600 млн. лет назад, вызвав тем самым омолаживание более древних пород. Позднедокембрийские неметаморфизованные торидонские осадочные поро­ды накапливались около 1000— 630 млн. лет назад и состоят в ос­новном из континентальных пес­чаников молассового типа, фор­мируя чехол мощностью до 6 км.

Гренландская платформа. Докембрий Гренландии можно расценивать как наиболее восточную провинцию Канадского щита, и мы лишь кратко коснемся его строения. Складчатый докемб­рий слагает основную часть Грен­ландии, покрытую ледниками. Докембрийские породы, однако, хорошо обнажены в свободных ото льда районах запада, юга и юго-востока Гренландии. Гренланд­ский щит окаймлен складчатым палеозойским отложением пород на севере и востоке острова.

Докембрий включает складча­тую толщу архейского и протеро­зойского возрастов, а также анар­тозиты, габбро и интрузии грани­тов рапакиви (1600—1700 млн. лет), принадлежащих к так называемо­му Санерутийскому комплексу. Группа Гардар на юге Гренландии (менее 1400 млн. лет) сложена пес­чаниками и красными кварцитами, переслаивающимися базальтовы­ми лавами. Они залегают на обра­зованиях Кетелидского и Санерутийского комплексов.

Докембрий фанерозойских складчатых областей

Позднедокембрийские, эокемб­рийские отложения являются частью чехла, претерпевшего складчатость во время каледон­ского цикла на Шпицбергене, в Скандинавии и Великобритании. Например, большая часть геосин­клинального комплекса Хекла Хук на Шпицбергене, спарагмитовые толщи в Скандинавии и мойнские толщи в Шотландии имеют до­кембрийский возраст. Верхняя часть разреза содержит леднико­вые конгломераты и тиллиты, что является очень важным фактором для стратиграфической корреля­ции.

Докембрийские метаморфиче­ские и магматические породы раз­личных возрастов встречаются в тектонических образованиях, осо­бенно часто в каледонском поясе Скандинавии. Породы фундамента обычно сравниваются с подобны­ми им образованиями на Балтий­ском щите. Наоборот, докембрий­ские породы, подвергшиеся кале­донскому метаморфизму, настоль­ко тщательно переработаны и омо­ложены, что их корреляция с докембрийскими комплексами щита практически невозможна.

В зоне, простирающейся от юга Великобритании и Западной Фран­ции до востока Чехословакии, мно­гие массивы в пределах герцин­ского пояса сложены породами докембрия. Это хорошо известный Лрмориканский массив, Централь­но-Французский массив, Вогезы, Шварцвальд и Богемский массив. Блоки, сложенные докембрийскими породами, также установлены в герцинской зоне Португалии и Испании.

Отдельные реликты докембрий­ских образований установлены в различных частях альпийского пояса. Эти породы, в общем, были подвержены ассинтскому и варис­скому метаморфизму и в после­дующем изменены во время аль­пийской складчатости. Опять-таки бывает трудно определить до­кембрийский возраст многих из этих полиметаморфических пород.

Эволюция докембрия

В конце XIX столетия был до­стигнут большой прогресс в изуче­нии ранней истории Земли, когда актуалистические или униформи­стские теории оказались примени­мы к изучению метаморфических докембрийских комплексов. На­пример, докембрийские кристал­лические сланцы сохраняют мно­гие черты осадочных и вулкани­ческих пород, которые указывают на то, что их формирование про­исходило при условиях, близких к современным.

Геологические события, проис­ходившие около 3 млрд. лет назад, установлены в докембрии Европы. Интенсивное геологическое изу­чение докембрийских регионов на различных континентах, под­крепленное радиометрическими определениями возраста, показы­вает, что орогенические тектоно-плутонические события в тот пе­риод происходили периодически и одновременно на разных конти­нентах. Новые данные используют­ся для создания международных геологических, тектонических и метаморфических карт континен­тов.

Наиболее хорошо установлен­ные орогенные циклы выделяются и в Европе. Например:

Эти орогенические циклы с их приблизительными возрастами указывают на то, что орогенная пульсация чаще происходила в по­следние 600 млн. лет, чем в до­кембрии.

Самые древние архейские складчатые пояса включают боль­шее количество вулканических и магматических тел, чем более мо­лодые пояса, возможно, потому, что кора была тоньше и не диффе­ренцировалась на платформы и геосинклинали, которые позднее играли роль крупных структурных элементов, контролировавших эво­люцию коры, начиная с протеро­зоя.

Предполагают, что осадконакопление некоторых архейских и раннепротерозойских пород (напри­мер, слоистые кремнистые желе­зистые руды, лазуритовые отло­жения) происходило в отсутствие или же в дефиците кислорода в атмосфере. Красноцветные от­ложения, типичные представители осадков, сформировавшихся в окислительной среде, широко распространены в протерозойских породах, накопившихся после Свекокарелидской орогении.

Углеродистые черные сланцы архейского возраста предполага­ют существование примитивных организмов в период самого ран­него геологического времени. Пер­выми организмами были, возмож­но, водоросли, способные суще­ствовать в экстремальных услови­ях, включая условия отсутствия кислорода. Органические остатки встречаются очень редко в раннем докембрии, но крупные водорос­левые постройки типа стромато­литов установлены в протерозое и весьма часто встречаются в позднем докембрии. Существует также подтверждение существова­ния медузообразных организмов.

Докембрийские комплексы со­держат такие типы пород, которые характеризуют определенные фа­зы эволюции коры. Например, по­лосчатые кремнисто-железистые формации характерны для архей­ских зеленокаменных поясов, в то время как граниты рапакиви вме­сте с анортозитами и вулканиче­скими породами представляются типичными для эволюции коры в среднем докембрии (1700— 1500 млн. лет).

Глубоко эродированное основа­ние (корни) докембрийских орогенных поясов дало ключ к иссле­дованию состава земной коры, а также многих трансформных про­цессов, имевших место в глубинах Земли. Геологическое изучение докембрия в Европе дало обшир­ный материал для петрогенетического изучения, которое оказалось продуктивным в развитии петроло­гии метаморфических и магмати­ческих пород. Концепции класси­фикации минеральных фаций, ме­таморфическая дифференциация и повторное расплавление (анатексис) пород приобрели строй­ность после изучения докембрий­ских толщ.

• ← Геологія Європи
• Каледонська Європа →