Архейские зеленокаменные пояса Карельского кратона как аккреционные орогены

• Автор: Кожевников, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 04.00.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 417 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 .шва 1. Гео.югическое строение Карельски: о кратона
IКраткая история изучения архся Карельского кратона
1 2 Компоненты строения архейской коры
1.2.1. Комплекс древних гранитом дон
1 2.2 Высоксметаморфнзованный комплекс
1.2.3. Мигмаштовый комплекс
1 2 4 Комплекс позднсархсйскич |ршштоидон
I 2.5. Оупракрустальный комплекс
Глава 2. Современные представления о происхождении позднеархейских
зеленокаменных поясов
2.1. Эволюция взглядов на природу зеленокаменных поясов
2.2. Новейшие достижения в изучении природы архейских
зеленокаменных поясов
2.3. Стратотектонические ассоциации супракрустальных пород
Глава 3. Реконструкция геологической эволюции Хизоваарской структуры как
основа для разработки геодинамических моделей архейских зеленокаменных поясов
3.1. Введение
3.2. Обзор предыдущих исследований
3.3. Структурно-вещественные комплексы и стратотектонические
ассоциации
3.3.1. Граиитоиды обрамления
3.3.2. Нижняя мафическая ассоциация
3.3.3. Вулканогенно-осадочная ассоциация среднего и кислого состава
3.3.4. Южная ассоциация терригенных осадков и вулканитов
3 3.5. Ассоциация (руСоибломочнмх пород
3 3.6 Верхняя мафическая ассоциация
3 3.7. Интрузивные образования
3.4 Структурное развитие
3-17 1Ьс.е.юнагельность образования структу рных форм
3 4.2 Деформации и их соотношения с м;п мат и там»
3.5.1 еохимия пород и их типизация
.3.5.1.1 еохимия вулканических серий
3 5.2 Мафические ассоциации
3.5 3 Аиде »ты и измененные породы андезиговою состава
3 5 *1. Кислые породы
3.5.5. Квар: »евые аренигы
3 5.6. Аномальные:ео.чимические ассоциации
3.6. Хизоваарская структура как аккретированный коллаж разнообразных
стратотектонических ассоциаций
Глава 4. Геолого-структурная эволюция Северо-Карельских структур
4.1. Винчевская структура
4.2. Ириногорская структура
4.3. Мошинская структура
4.4. Эволюция и перспективы золотоносности Северо-Карельских структур
4.5. Резюме

Глава 5. Геология, геодинамика, структурная эволюция и золотоносность
Костомукшского зеленокаменного пояса
5.1. Обзор исследований
5.2. Геологические комплексы и стратотектонические ассоциации
5.2.1. Комплекс высокометаморфизованных гнейсов и амфиболитов
5.2.2. Стратотектонические ассоциации гимольской серии
5.2.3. Стратотектоническая ассоциация основных вулканитов и коматиитов
5.2.4. Комплекс гранитоидов и интрузивных пород кислого и среднего состава
5.3. Структурно-возрастная шкала, золотое оруденение и корреляция эндогенных процессов
5.3.1. Строение и структурная эволюция участка Гоухтуринъярви
5.3.2. Строение и структурная эволюция участка оз.Подгорное
5.3.3. Строение и структурная эволюция участка Ниэмиярви
5.3.4. Золотое оруденение в штоке Центральном
5.3.5. Корреляция архейских эндогенных процессов в Костомукшской структуре
5.4. Динамо-кинематическая модель архейской эволюции района
5.4.1. Аккреционно-коллизионная модель Костомукшской структуры
5.4.2. Динамо-кинематическая модель архейской коровой эволюции
района и региональные факторы контроля золотого оруденения
5.5. Выводы
Глава 6. Модель формирования Хаутаваарской структуры, Ведлозерско-
Сегозерский зеленокаменный пояс
6.1. Хаутаваарская структура - общее строение, структурно-возрастная шкала
6.2. Стратотектонический разрез
6.3. Модель развития
Глава 7. Архейские зеленокаменные пояса и молодые орогены
7.1. Постархейские орогенические домены
7.2. Некоторые типы взаимодействия конвергентных границ плит
7.3. Пояс Фейворейбл Лейк как классический пример архейской коллажированной структуры
7.4. Архейские зеленокаменные пояса: сравнительный анализ древних кратонов.360 Глава 8. Факторы контроля золотометалльного оруденения в архейских
зеленокаменных поясах: сравнительный анализ Сьюпириор и Карельского кратонов
8.1. Факторы контроля золотометалльного оруденения в архейских зеленокаменных поясах
8 1.1 Вулканизм и ссдимснтогснсз
8.1 2 Известково-щелочной и щелочной плутонизм
8 1 3 Деформации и структуры
8.1 4. Метаморфизм и метасоматоз
8.2. Сравнительный анализ Карельского и Сьюпириор кратонов
8 3. Резюме
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
В общей проблеме происхождения, строения и эволюции архейских зеленокаменных поясов выделяется несколько аспектов. Во-первых, изучение поясов как корообразующих компонентов древних кратонов позволяет проводить ретроспективный анализ геодинамических обстановок и условий формирования архейской коры. Во-вторых, широкий спектр осадочных и вулканогенных пород в разрезах поясов, в том числе несущих признаки биологической жизни в архее, позволяет обсуждать и решать фундаментальные проблемы геологии, связанные с происхождением жизни на Земле, с обстановками и условиями экзогенеза, с составом атмосферы и гидросферы, т.е. с типами взаимодействия в архейской сложной системе "литосфера+гидросфера+атмосфера±биосфера). В третьих, поскольку в зеленокаменных поясах представлены разноуровневые срезы земной коры, они являются прекрасной природной лабораторией, где можно изучать динамику процессов минерало- и породообразования в широком диапазоне температур, давлений, составов твердых, жидких и летучих фаз, а также процессы, связанные с деформациями и с кинематикой структурообразования. В четвертых, в архейских поясах представлены наиболее древние продукты мантийного плавления, анализ которых позволяет прослеживать термальную историю Земли как планеты, историю формирования и эволюции ее глубинных оболочек и ядра, характер взаимодействия в системе "кора-мантия". В пятых, в архейских зеленокаменных поясах открыты, эксплуатируются и изучаются крупнейшие и уникальные месторождения Аи-, Си-№- и Си-2п (±А§±Аи±РЬ)-руд, а также месторождения железа, марганца, меди, что, наряду с изучением фундаментальной проблемы, связанной с природой гигантских концентраций элементов и веществ в земной коре, имеет сугубо прагматическое значение.
Целью данной работы являлась реконструкция условий формирования и последующей эволюции позднеархейских зеленокаменных поясов Карельского кратона, выявление этапности в их развитии, обоснование сопоставимости поясов с более молодыми и новейшими орогеническими зонами и доменами и оценка их потенциальной золотоносности на основе сравнительного анализа с архейскими золоторудными регионами, которые могут играть роль возможных аналогов - прототипов.
Карельский кратон выступает в качестве масштабного объекта исследования, во-первых, потому, что работа выполнялась в региональном Институте в рамках серии плановых программ, и, во-вторых, поскольку докембрий этого региона традиционно являлся и

того энсиалического рифта. На сегодняшний день известно несколько примеров зеленокаменных поясов, преимущественно молодых (2.76-2.69 млрд.лет) - Белингве в Зимбабве, Караис в Амазонском кратоне, Колар в Восточном Дарваре, для которых по комплексу признаков обосновывается происхождение в результате интракратонного риф.тинга (Greenstone Belts, 1997). Сходство в породных ассоциациях древних высокометаморфизо-ванных областей и более молодых архейских структур позволило сформулировать представления о двух возрастных группах зеленокаменных поясов. При этом первые рассматривались как первичные зеленокаменные пояса и интерпретировались как остатки древней примитивной океанической коры (Павловский, 1971; Glikson, 1970; Naqvi е.а., 1978). Синклинали, сформированные на этой подвергшейся*"гранитизации коре и выполненные более молодой ассоциацией зеленокаменных пород, выделялись в качестве вторичных поясов (Glikson, Lambert, 1973).
Структурные исследования показали, что зеленокаменные пояса не являются простыми синклиналями (Stowe, 1968). Более того, некоторые зеленокаменные пояса, как например, пояс Селукве в Родезии, рассматривались как испытавшие крупномасштабное перемещение останцы офиолитов и граувакковых толш, сходные с аллохтонными покровами в альпинотипных орогенических поясах (Stowe, 1974). В настоящее время в архее известно около семи хорошо задокументированных пунктов, где на гранитах залегают продукты их выветривания - песчаники и ортокварциты, перекрытые базальтами архейских поясов. При этом постоянно дискутируется вопрос, как они были надвинуты на базальные породы (Hunter, Stowe, 1997). Ранние лежачие складки и надвиги, описанные в южноафриканских поясах, явились веским свидетельством в пользу горизонтальной аккреционной тектоники, оперировавшей на начальных стадиях развития поясов (de Wit, 1982; Fripp е.а., 1980). Наряду с ней был выделен режим вертикальных движений, связанный с гранитным диапиризмом (Ramsay, 1963; Talbot, 1973; Satton, 1977). Имеются данные о том, что: 1 -диапиризм проявлялся после раннего горизонтального сжатия и тектонического корового укорочения (Bickle е.а., 1980); 2 - купольнЫе структуры возникали в результате интерференции двух пересекающихся систем складок (Snowden and Snowden, 1979) или в результате наложения на региональные линейные архейские структуры протерозойских деформаций и метаморфизма (Глуховский, 1971). Важным чисто структурным аргументом в пользу компрессионной тектоники является наличие асимметрии в строении как отдельных поясов, так и внутри кратонов. Подобная асимметрия типична для молодых орогенических поясов (Kusky, Veamcombe, 1997).