5 лет назад
Нету коментариев

На Русской платформе естественные выходы докембрия имеются только на выступах или щитах: на Фенноскандинавском, Азово-Подольском (между реками Днепром, Днестром и Азовским морем) и кое-где на Воронежском (так называется выступ фундамента, располагающийся главным образом в Курской и Воронежской областях). Но глубокими буровыми скважинами докембрийские породы встречены и во впадинах: в городах Москве, Туймазах и Сызрани. Отдельные незначительные полосы докембрия развиты на хребте Тиманском.

Лучше других изучен докембрийский разрез Фенноскандинавского щита.

Основную массу докембрия образуют здесь (рис. 40) огромные массы гранитов, более или менее метаморфизованных, превращенных в гнейсы, среди которых «плавают» отдельные пятна интенсивно дислоцированных метаморфических свит иного состава и генезиса. Такое господство интрузий над складчатыми структурами — простое следствие чрезвычайно глубокого эрозионного среза складчатых структур, среза, удалившего не только верхушки структур, но и средние их части, так что уцелели лишь «корни» их, нижние части синклиналей и мульд.

Докембрийские отложения Фенноскандии (по С. Бубнову)

Докембрийские отложения Фенноскандии (по С. Бубнову)

Изучая состав этих «корней», шведские, финляндские и советские геологи выделили четыре комплекса метаморфических пород, сильно дислоцированных, и не менее трех комплексов интрузивных образований, тесно с ними связанных.

Древнейший метаморфический комплекс носит название лептитового и известен в юго-западной Финляндии, средней части Швеции и еще в некоторых местах (рис. 41). Петрографически лептиты представляют собой тонкозернистые гнейсы, обычно светлых тонов, содержащие большое количество полевого шпата. Среди этой полевошпатовой кристаллическо-сланцевой породы сохраняются местами участки менее метаморфизованные, в которых можно узнать кварциты, кристаллические известняки, слюдяные сланцы и граувакки (грубозернистые песчаники), т. е. все породы, осадочное происхождение которых не вызывает ни у кого сомнений. В других случаях лептиты представляют собой метаморфизованные изверженные породы типа риолитов (кислые породы), андезитов (средние) и базальтов.

Схема строения докембрия Фенноскандии

Схема строения докембрия Фенноскандии

Повсеместно лептиты чрезвычайно сильно дислоцированы и образуют складки весьма прихотливых очертаний, с бесконечно меняющимися простираниями, осложненные мелкой и мельчайшей складчатостью, переходящей в слойчатость; складки прорезаны интрузиями очень крупных размеров, получившими название катархейских гранито-гнейсов.

Второй комплекс метаморфических пород не имеет общего названия, но известен под двумя местными наименованиями: ботнической и ладожской формаций. Обе формации лежат на катархейских гранито-гнейсах, причем в основании своем часто содержат их гальку.

Ботническая формация протягивается полосой от области Таммерфорса в Финляндии на север через Ботнический залив в северную Швецию.

Здесь встречаются прекрасно сохранившиеся конгломераты, часто мощные филлиты с параллельной или отчетливой косой слоистостью, метаморфизованные вулканические породы и туфы разнообразного состава. Правильная слоистость филлитов напоминает порой сезонную слои­стость четвертичных ленточных глин (в приледниковых озерах). Местные скопления углистого вещества в виде мешечкообразных линз и изогнутых лент Седерхольм определил как остатки растения Corycium enigmaticum. Метаморфизованные базальты в южной Финляндии образуют обширные покровы; они часто показывают характерные структуры прежних вулканических пород: брекчиевидных лав, туфов, лав с «подушечной» структурой и т. д. Кварцитов в ботнической формации почти нет; известняков очень мало. Мощность ботнической формации свыше 2000 м.

Ладожская формация развита по северному берегу одноименного озера и в средней Финляндии. Она состоит главным образом из слюдяных сланцев и филлитов, кварцитов и доломитизированных известняков с прослоями метаморфизованных диабазов. Мощность—многие тысячи метров.

Подобно лептитам, ладожская и ботническая формации интенсивно складчато-дислоцированы и прорваны интрузиями второй группы гранитов —обычно красных, богатых калиевым полевым шпатом.

Третий метаморфический комплекс также не имеет общего названия и известен под местными наименованиями калевийской и ятулийской формаций; в советской литературе их называют карельской формацией. Породы калевийские тянутся почти сплошной полосой северо-западного простирания от Ладожского озера к северо-западной оконечности Скандинавского полуострова; породы ятулийские—параллельной полосой от оз. Онежского.

Для характеристики петрографического состава третьего метаморфического комплекса приведем разрез ятулийской формаций (рис. 42). Она начинается внизу конгломератами, за которыми следует толща кварцитов, иногда с прекрасными волноприбойными знаками и отпечатками дождевых капель; на кварциты налегают доломиты, часто углистые, в которых были находимы сомнительные ископаемые Carelozoon jatulicum, Выше следует толща железистых кварцитов, а потом филлитовая свита с включением своеобразных графитизированных углей — шунгитов. Среди доломитов и филлитов встречаются прослои метамофизованных базальтов и ту ов, а наверху—мошная толща диабазов. Мощность ятулийской формации огромна и достигает 20 тыс. м. Те же особенности характеризуют в общем и калевийскую свиту, почему мы на ней не останавливаемся.

Строение ятулийских отложений (из Саломона)

Строение ятулийских отложений (из Саломона)

Как и предыдущие комплексы, породы ятулийской и калевийской формаций дислоцированы и прорваны интрузиями гранитов. Складчатые системы их часто называют карелидами по главной площади их развития. Отметим одну особенность их тектоники. Это уже не мелкие, часто плойчатые складки весьма изменчивого простирания, как было в свитах, описанных выше, а крупные, хорошо выдерживающиеся синклинали и антиклинали северо-западного простирания, опрокинутые на восток и часто осложненные разрывом и надвиганием западного крыла складки на восточное. Что касается интрузий, прорывающих метаморфический комплекс, то они гораздо меньше предшествовавших и резко распадаются на два типа: так называемые послекалевийские граниты и рапа-киви ‘. Первые еще несут признаки метаморфизма, вторые лишены их.

Самыми молодыми из докембрийских образований Фенноскандии являются породы четвертого комплекса, известные под именем иотнийской формации. Они распространены очень незначительно и в пределах Союза, как показывает карта (см. рис. 40), имеются только в промежутке между Ладожским и Онежским озерами. Характерными породами иотнийской формации являются красноватые кварцевые, часто косослоистые песчаники с волноприбойными знаками (шокшинские песчаники) и мелкозернистые конгломераты. Нередко встречаются и белые кварциты. В нижних горизонтах залегают красно-бурые глинистые сланцы. Из изверженных пород в составе иотнийской толщи, достигающей в общем 300 м мощности, встречаются покровы и залежи оливинового и кварцевого диабаза. Залегание иотнийских слоев своеобразное: они сохранились исключительно в грабенах среди более древних пород, причем внутри грабенов располагаются очень спокойно, почти горизонтально. Иотнийские породы очень слабо метаморфизованы и уже близки к нормальным осадочным отложениям.

Таковы докембрийские отложения Фенноскандии.

Второй крупной площадью развития докембрия на платформе является Азово-Подольский кристаллический массив, располагающийся между реками Днепром и Днестром.

В составе архейских пород здесь различают три крупных комплекса. Нижний (самый древний) представлен главным образом гнейсами и другими сильно метаморфизованными породами: гранатово-слюдяными сланцами, амфиболитами и т. д. Эти породы слагают наибольшую часть массива, обнаруживают чрезвычайно сложные складчатые дислокации, (плойчатость) и прорваны многочисленными интрузиями гранито-гнейсов. В составе гнейсово-сланцевого комплекса теперь различают (В. И. Лучицкий) ряд формаций, или свит, однако взаимоотношения между свитами и действительная самостоятельность их до сих пор не выяснены, почему в нашем обзоре мы будем рассматривать весь комплекс как одно целое.

На гнейсово-гранитном комплексе располагается второй, известный под именем криворожской (саксаганской) свиты, по местонахождению вблизи Кривого Рога (бассейн pp. Ингульца и Саксагани). В основании свиты располагаются грубые аркозовые песчаники, представляющие собой не что иное, как щебенку и гравий подстилающих гранитов. Выше лежат разнообразные сланцы — хлоритовые, тальковые, филлитовые, а затем — свита железистых кварцитов. Последние являются характернейшей и широко распространенной породой докембрия и состоят из пере­межающихся тонких (в доли сантимера) прослоечков кварцита и гематита. Среди этой тонкополосчатой и в общем относительно небогатой железом (20—30%) породы располагаются отдельные неправильной формы залежи или гнезда руды ( гематита), содержащие до 60—70% железа и являющиеся сейчас единственным объектом эксплоатации в Криворожском железорудном месторождении. Перекрываются железистые кварциты мощной толщей углистых филлитов.

Подобно гнейсам, породы криворожской свиты дислоцированы, но уже значительно слабее. Они образуют ряд наклонных к востоку синклинальных и антиклинальных складок, осложненных сбросами и надвигами, направленными с запада на восток.

Самым верхним членом докембрия разбираемого массива является так называемая овручская свита, сохранившаяся на крайнем севере, в окрестностях г. Овруч. Она представлена глинистыми сланцами внизу, светлыми кварцитами наверху; на подстилающие породы налегает с резким угловым несогласием, но сама фактически лежит горизонтально.

На Воронежском массиве бурения, проведенные в 20-х годах текущего столетия, установили наличие: внизу — гранито-гнейсового комплекса, чрезвычайно сходного с гранито-гнейсами Азово-Подольского массива, а выше — толщи железистых кварцитов, перекрытой сланцами и известняками, причем эта железорудная толща до деталей воспроизводит саксаганскую.

Что касается докембрия в скважинах под Москвой, в Туймазах и Сызрани, то здесь были встречены исключительно магматические породы: гранитоиды под Москвой и у Туймазов, метаморфизованные основные породы в Сызрани.

При обсуждении изложенного материала необходимо в первую очередь выяснить, как хронологически увязываются между собой докембрийские разрезы Русской платформы.

Два из них — Воронежский и Азово-Подольский — сопоставляются легко и убедительно. Сходство свит настолько велико, что хронологическая эквивалентность железорудных комплексов, с одной стороны, и подстилающих гранито-гнейсовых, с другой, ни у кого сомнений не вы­зывает. Труднее сопоставить эти разрезы с фенноскандинавским. Существуют многочисленные опыты таких сопоставлений. При значительном расхождении в деталях, основные контуры параллелизации у большинства схем общие. Считается, что свионийская (лептитовая), ботническая и ладожская формации с прорезающими их гранитами эквивалентны гранито-гнейсовому комплексу Украинского массива; ятулийская и калевийская отвечают криворожской свите; иотнийская — овручской. Положение в этой системе массивных пород Московской и Туймазинской скважин не вполне ясно. Вероятно, они отвечают древнейшему гранито-гнейсовому комплексу на территориях выступом.

Эти сопоставления можно дать в виде следующей схемы:

T_11

Из изложенного видно, что с наибольшими деталями разъясняется в настоящее время разрез докембрия Фенноскандии. Естественно, что анализ именно этого разреза должен быть положен в основу реконструкции докембрийской истории Русской платформы.

Обратим внимание, что каждая из четырех формаций Фенноскандии в момент своего формирования представляла собой осадочную толщу, переслоенную пластами эффузивных пород. Как все такого рода толщи, в процессе своего образования они располагались, конечно, горизон­тально, и если мы видим их теперь сложно складчато-дислоцированными, то это происходит потому, что в какой-то момент после своего отложения названные свиты перетерпели орогенические движения. Характерно, что формы дислокаций (интенсивность складок и их простирание) у каждой формации имеют свои особенности. Это значит, что свиты дислоцировались не сразу, не в один прием, а последовательно в невколько фаз. При учете этой особенности ход докембрийской истории Фенноскандии может быть изображен таким образом. Начинается эта история длительной эпохой спокойного накопления материнских пород лептитовой свиты, которые представляют собой переслои осадочных и эффузивных образований. Затем следуют дислокации только что отложенных осадков; возникают складки лептитовой формации, а сами лептиты именно в это время испытывают метаморфизм. Одновременно с дислокацией внедряются катархейские граниты, которые прорывают лептитовые породы. После уничтожения эрозией верхней части возникших складок на размытой поверхности лептитовых пород и катархейских гранито-гнейсов длительно накопляется второй комплекс—ботническо-ладожский. также представленный эффузивно-осадочной толщей. Наступает второй период складчатости, и опять только что возникшие породы (вместе, конечно, с более ранними лептитами) переживают дислокации. Возникают второй раз складчатые сооружения, которые на глубине пропитываются интрузиями, а на поверхности образуют горные цепи, аналогичные современным складчатым цепям. Следующий, третий, этап начинается опять-таки периодом спокойного развития, когда складки разрушаются и за счет их накопляется калевийско-ятулийский комплекс; заканчивается же он новым, третьим, периодом складкообразовагельных движений и интрузий (послекалевийская складчатость). На последние моменты докембрийской истории приходится отложение иотнийских песчаников, после чего складчатых движений в самом конце докембрия уже не происходит.

Таким образом, доступная нам архейская история Фенноскандии состоит из четырех отчетливо различимых этапов, следовавших друг за другом и построенных достаточно сходно. Каждый этап состоит из длительного периода спокойного развития, когда накопляются более или менее значительные толщи осадочных пород, и периода складчатых деформаций только что отложенных осадков и внедрения в них интрузий,. Только последний, четвертый, этап остался как бы незаконченным — складчатые движения в конце его отсутствовали.

С известными вариациями в деталях для разных участков этот ход событий следует распространить, повидимому, и на всю территорию Русской платформы. В докембрии она пережила ряд складкообразовательных периодов, во время которых сминались осадочно-эффузивные свиты, до того отложенные. Эти повторные складчатости и были тем механизмом, который обусловил превращение бывшей геосинклинальной территории в жесткую платформенную структуру.

Любопытен вопрос: когда же именно произошло окончательное оформление Русской платформы в ее теперешнем виде и возникла ли она сразу или «по частям»?

Напомним, что и на севере, в Фенноскандии, и на юге, на Украине, верхняя докембрийская свита лежит практически горизонтально и не затрагивается складчатыми деформациями. Это доказывает, что оформление Русской платформы в целом произошло ранее конца докембрия и что в самые последние эпохи протерозоя Русская платформа уже фигурировала как жесткое ядро Европы. Вполне вероятно, что образование жесткой площади таких размеров произошло не вдруг, а путем зарождения аналогичных участков небольших размеров и последующего их слияния в единое целое. Н. С. Шагский попробовал недавно конкретизировать эту схему, причем указал, что исходными жесткими участками были: а) западная часть Фенноскандии к западу от карелид; б) большая часть Азово-Подольского щита к западу от саксаганской свиты; в) участок Заволжья, отвечающий Уфимскому плато и прилегающим к нему с запада районам. Эти исходные глыбы сформировались в результате еще архейских складчатостей, в протерозое же они были спаяны в единое целое складчатостью саксаганской толщи и карелидами. Само собой разумеется, что считать доказанной эту схему нельзя, но как опыт конкретизации хода тектонической эволюции Русской платформы в докембрии она интересна.

Что касается размеров Русской платформы в конце докембрия, то они, по-видимому, не совпадали полностью с современными, но были несколько больше их. В частности, на юге в состав платформы входила полоса, ныне занятая Донецким бассейном и его продолжением до Ман­гышлака; впоследствии, как увидим в девоне, эта зона превратилась во вторичную геосинклиналь, из которой затем развилась складчатая зона.