Балтийский щит

20.08.2018
Балтийский щит Восточно-Европейской платформы является, пожалуй, единственной структурой этого ранга, где проведено обобщение как закономерностей проявления метаморфизма разных фациальных серий в разновозрастных структурно-тектонических зонах, так и закономерностей распределения в них пегматитовых поясов с различной минерализацией.

Наиболее новым и полным обобщением материалов по метаморфизму Балтийского щита в целом является работа В.П. Петрова, которой мы и воспользуемся. Карта распределения фаций метаморфизма показывает, что с северо-востока на юго-запад происходит относительное омоложение структурно-тектонических зон и заключительного этапа метаморфического преобразования слагающих их пород (рис. 2.1): от архейских — верхнеархейских (2,8—2,5 млрд лет) в Кольско-Карельской структурно-метаморфической провинции до нижнепротерозойских (1,9—1,8 млрд лет) в Свекофеннской и позднепротерозойских (900—880 млн лет) в Дальсландской провинциях. Если для Кольского и Северо-Карельского блоков характерна смена во времени фациальных серий метаморфизма (с повышением или понижением давления), то комплексы пород Свекофеннской провинции испытали зональный полиметаморфизм преимущественно в условиях андалузит-силлиманитовой фациальной серии от эпидот-амфиболитовой до высокой амфиболитовой, реже гранулитовой фаций.

Свекофеннская гранит-зеленокаменная область

Эта крупная структурно-метаморфическая провинция включает несколько гранит-зеленокаменных поясов с реликтами гранулито-гнейсовых комплексов. К первым приурочены три субмеридиональных пегматитовых пояса: Шведско-Финский редкометалльных пегматитов в центральной части провинции, параллельный ему с востока Центрально-Финский редкометалльно-мусковитовых пегматитов, включающий Приладожье, а с запада — Датско-Шведский редкоземельно-редкометалльных пегматитов (см. рис. 2.1).

Шведско-Финский (Ботнический) пояс редкометалльных пегматитов протягивается на 700 км при ширине, достигающей 150 км. Он расположен во внутренней зоне свекофеннского подвижного пояса, сложенного тремя толщами: верхней и нижней, представленных основными эффузивами, и средней флишевой серией. Преобладают амфиболиты, амфиболовые порфириты с телами синорогенных габбродиоритов, диоритов и слюдистые сланцы. С севера на юг степень метаморфизма пород повышается от эпидот-амфиболитовой до высокой амфиболитовой фации. По парагенезисам метапелитов условия метаморфизма менялись от 450 до 660 °C при давлении 4—5 кбар. Поля редкометалльных пегматитов располагаются у южных и северных границ крупного Центрально-Финляндского массива соскладчатых гранитов-гранодиоритов, залегающего в породах амфиболитовой фации метаморфизма, а также к северу от него в пределах развития пород эпидот-амфиболитовой фации.

Самое южное пегматитовое поле пояса — Кимито — располагается на берегу Финского залива. Его жилы залегают исключительно в породах основного состава, метаморфизованных в условиях амфиболитовой фации. Редкометалльные пегматиты поля Сомеро-Таммела приурочены к породам гранат-силлиманит-кордиерит-мусковитовой и гранат-кордиерит-ортоклазовой субфаций. Такое же геологическое положение занимают поля пегматитов района Пересейнайоки севернее Центрально-Финляндского массива, возраст которых определен в 1830—1900 млн лет. Наиболее северное поле Варутреск имеет также нижнепротерозойский возраст и залегает в эпидот-амфиболовых сланцах. Пегматиты этого поля считаются производными свекофеннских позднеорогенных микроклиновых гранитов Ревсунд.

Общие черты всех редкометалльных пегматитов Ботнического пояса — нижнепротерозойский возраст, залегание в породах преимущественно основного состава, метаморфизованных в условиях эпидот-амфиболитовой — амфиболитовой фаций низких давлений. Наиболее богаты редкими металлами пегматитовые тела, секущие диориты и габбронориты, по сравнению с теми, что залегают в метапелитах. В.А. Глебовицкий считает, что внедрение пегматитов этого пояса контролировалось наиболее поздним третьим этапом деформаций. При общем простирании пегматитового пояса, соответствующем субмеридианальному направлению деформаций главного этапа, отдельные жилы располагаются поперек пояса, используя нарушения третьего этапа деформаций.

Редкометалльные пегматиты встречаются также в пределах поясов редкометалльно-мусковитовых пегматитов — бериллоносные пегматиты Приладожья в Центрально-Финском поясе и редкометалльные пегматиты Центрально-Кольского блока. Для Кольско-Рамозерской и Кейвской зон "типичные редкометалльные пегматиты известны только в полосе распространения нижнепротерозойских пород, где проявлен андалузит-силлиманитовый прогрессивный метаморфизм". Однако архейские цифры возрастов пегматитов противоречат этому утверждению. Наиболее хорошо изучены редкометалльные пегматиты зоны Колмозеро-Воронья на Кольском полуострове. Они приурочены к одноименному зеленокаменному поясу, расположенному вдоль границы Мурманского и Центрально-Кольского блоков.

Зеленокаменный пояс Колмозеро-Воронья

Пояс является линейной структурой северо-западного простирания и состоит из крупного Полмос-Поросозерского синклинория и ряда более мелких моноклиналей и синклиналей (рис. 2.2). Пояс изучался многими исследователями. Мы приводим его описание по материалам А.Б. Вревского. Зеленокаменный пояс Колмозеро-Воронья выполнен осадочно-вулканогенной серией верхнеархейского возраста, что подтверждается многочисленными датировками гнейсов и метавулканитов в интервале 2500—3080 млн лет.

В составе серии Полмос-Порос выделяются четыре свиты. Нижняя ловозерская сложена метатерригенными породами — биотитовыми, гранат-биотитовыми, гранат-ставролит-кианитовыми сланцами и гнейсами общей мощностью от 100 до 500 м. Они прослеживаются вдоль юго-западного фланга структуры с увеличением мощности к юго-востоку до 250—600 м и фрагментарно — по северо-восточному флангу. Лежащая выше полмостундровская свита состоит главным образом их основных метавулканитов толеитового ряда, превращенных в амфиболиты (до 1—1,5 км мощностью) с прослоями перидотитовых, пироксенитовых и базальтовых коматиитов. Среди них встречаются маломощные пачки биотитовых и биотит-амфиболовых гнейсов, железистых кварцитов и карбонатных пород. В верхах ее разреза встречаются согласные силлы "овоидных" габброанортозитов. Вороньетундровская свита представляет чередование гранат-биотитовых, биотит-амфиболовых плагио-сланцев с реликтовыми плагиопорфиритовыми структурами, продуктов метаморфизма основных, средних и кислых метавулканитов с преобладанием последних в верхах разреза.

По поводу метаморфической истории структуры существуют разные мнения. Г.М. Другова с соавторами считают, что позднеархейский (~2,6 млрд лет) метаморфизм андалузит-силлиманитового типа, ассоциации которого сохранились на северо-западе пояса, в нижнем протерозое сменился новым этапом метаморфизма в условиях кианит-силлиманитовой фациальной серии. А.Б. Вревский по анализу состава минералов пришел к выводу о постепенном повышении температуры и давления в направлении юго-восточной части пояса в пределах одного метаморфического цикла. Кианитсодержащие ассоциации регионального метаморфизма переходят в метасоматиты. На северо-западном фланге структуры при давлении 3,5—5 кбар температура метаморфизма составляет 470—540 °C по гранат-биотитовому геотермометру и 560—580 °C — по плагиоклаз-амфиболовому. В юго-восточной части температура и давление равны соответственно 550—640 °C и 5,5—6 кбар. Разрез юго-восточной части пояса отличается большей мощностью терригенных отложений и отсутствием ультраосновных и магнезиальных вулканитов при меньшей в целом вулканической активности.

Характерная особенность комплекса Полмос-Порос — полное отсутствие мигматизации. Граниты представлены формацией гранитных батолитов, состав которых меняется от олигоклазовых и олигоклаз-микроклиновых гнейсо-гранитов в бортах структуры до перемещенных а плитовидных гранитов и пегматоидных альбит-олигоклаз-микроклиновых разностей с турмалином, изредка содержащих акцессорный сподумен и колумбит-танталит, внутри зеленокаменного пояса. И метаморфиты, и метасоматиты в юго-восточной части структуры с метаморфизмом кианит-силлиманитового типа пересекаются плагиомикроклиновыми гранитами и мусковитовыми пегматитами, а в северо-западной части, где развит метаморфизм низких давлений, — жилами редкометалльных пегматитов.

Состав ведущих разновидностей метаморфических пород и гранитов пояса приведен в табл. 2.1. Редкоэлементная характеристика метавулканитов и метапелитов не отличается от средних значений для ультрабазитов и вулканитов толеитового ряда и сланцев. Только в метаандезитах вороньетундровской свиты повышены содержания цезия.