Геологическое строение Балтийского щита

30.08.2018
Как и в других регионах развития древних метаморфических и магматических пород, главное значение на Балтийском щите имеют пегматиты формаций синорогенных этапов по Л.Л. Гродницкому, присутствующие во всех гранитогнейсовых комплексах. Синорогенные пегматиты обычно имеют постепенные переходы к мигматитам и участвуют в складчатых деформациях. По составу такие пегматиты относят к «простым», состоящим из кварца, полевых шпатов и биотита, а в богатых глиноземом породах — также из амфибола, дистена, силлиманита, андалузита. Акцессорные минералы (монацит, ксенотим, алланит, циркон, рутил), как правило, присутствуют в очень ограниченных количествах. Только в отдельных относительно крупных пегматитовых телах перечисленные минералы, а также уранинит, титанит и магнетит могут достигать количеств, позволяющих отнести жилы к уран-редкоземельному эволюционному ряду полевошпатовой формации. Далее приводится описание нескольких пегматитовых поясов, содержащих пегматиты как полевошпатовой, так и редкометалльно-редкоземельной формации. О распределении поясов на площади Балтийского щита дает представление схема (рис. 2.1) Л.Л. Гродницкого.

Кольский пегматитовый пояс занимает всю среднюю часть одноименного полуострова, имеет северо-западное простирание и состоит из трех субпараллельных ветвей, контролируемых структурно-фациальными зонами позднеархейского возраста. В каждой из ветвей имеется несколько пегматитовых полей, насчитывающих многие десятки пегматитовых тел. Распределение полей контролируется размещением поздне- и постсвекокарельских протерозойских складчатых и разрывных структур.

Пегматиты пояса залегают в основном в породах кольско-беломорского комплекса, но иногда в гранитогнейсах и мигматитах древнего нижнеархейского фундамента. В регионе проявлены не менее трех циклов метаморфизма, два из которых относятся к архею, а последний к раннему протерозою, его возраст около 1800 млн лет. Среди пород фундамента преобладают ассоциации амфиболитовой фации метаморфизма с реликтами гранулитовых ассоциаций. Позднеархейский метаморфизм охватывает целиком всю площадь региона, он соответствует условиям андалузит-силлиманитового типа с зональным проявлением амфиболитовой и гранулитовой фаций. Метаморфизм свекокарельского цикла носит наложенный, диафторический характер — главным образом в условиях дистен-ставролитовой субфации, а в некоторых районах — андалузит-ставролитовой субфации, при давлениях от 7,5 до 5,5 кбар. При этом имеются различия в уровнях метаморфизма в разных ветвях пояса, что коррелирует с минералого-геохимической специализацией пегматитов этих ветвей.

Связь пегматитов этапа свекокарельской активизации с гранитами предполагалась для Западно-Кейвского участка северо-восточной ветви пояса и для Стрельнинского поля, но в других частях пояса определенных данных о такой связи нет. В Западных Кейвах имеются данные о приуроченности редкометалльно-редкоземельных пегматитов к внутренним частям пегматитового поля, в то время как редкометалльно-мусковитовые пегматиты находятся во внешних частях этого поля.

Беломорский пегматитовый пояс сложен породами беломорского комплекса — архейскими гнейсами, кристаллическими сланцами, амфиболитами и мигматитами, прорванными гранитоидами и основными магматическими породами. Структурно Беломорский пояс составляет юго-восточную часть Беломорско-Норвежской глыбы, находящейся между Кольской и Карельской зонами позднеорогенной тектонической активизации. Внутреннее строение пояса изучено недостаточно, но главные его особенности хорошо известны. Это морфологическое разнообразие и обилие мелких складок, обусловленные складкообразованием в условиях ультраметаморфизма, приводящего к пластическим деформациям горных пород. Широко развиты структуры буди-нажа, а в линзах амфиболитов — кливаж.

В стратиграфическом разрезе беломорской серии архея, имеющей мощность около 10 км, явно преобладают гнейсы: биотитовые, гранат-биотитовые, амфиболовые, эпидот-биотитовые и гранат-кианит-биотитовые, иногда с силлиманитом, кордиеритом и ставролитом. Кроме того, присутствуют амфиболиты, а в нижней части разреза — теневые мигматиты. Мигматитизация пород беломорской серии, развитая очень широко и в других частях разреза, имеет синкинематический характер.

Среди магматических пород Беломорского комплекса выделяют доорогенные основные породы (ортоамфиболиты — актинолитовые и роговообманковые), раннеорогенные интрузии (ультраосновные, основные породы, габброиды и гранодиориты), позднеорогенные основные породы и посторогенные гранитоиды, в том числе пегматиты.

Вблизи западной границы пояса находится известное проявление редкоземельных пегматитов Алакуртти, детально описанное в литературе.

Центральнофинский пегматитовый пояс — один из самых крупных на Балтийском щите. Он протягивается от Северного Приладожья в России до северо-восточного окончания Ботнического залива в северной части Финляндии. В российской части пояс находится в пределах свекофенской подвижной зоны, но в основном его границы совпадают с границами финской зоны карелид.

Северное Приладожье сложено породами трех структурных ярусов, отвечающих архейскому фундаменту (гранитогнейсы и мигматиты), нижнепротерозойской ладожской формации (орто- и параамфиболиты, амфиболовые сланцы, глиноземистые сланцы и кварциты) и верхнепротерозойским диабазам Валаамского архипелага. Все эти породы прорваны субплатформенным и гранитами рапакиви. А.Н. Казаков выделяет шесть последовательных этапов метаморфизма и деформаций в Северном Приладожье. Структурную основу территории составляют изоклинальные складки северо-западного направления.

Для четырех этапов характерно интенсивное гранитообразование, причем на двух этапах в интервалах 1830-1730 и 1680-1520 млн лет происходило формирование гранитных пегматитов — соответственно ладожского комплекса и комплекса рапакиви. Ладожские пегматиты детально изучались многими исследователями, включая В.Д. Никитина, С.А. Руденко, А.К. Шуркина,

А.П. Калиту и Г.П. Сафронову. При этом А.П. Калита исследовал редкоземельную минерализацию в пегматитах Локансаари, Хунтила и Нуолайниеми, представителях уран-редкоземельного ряда полевошпатовой формации.

В наиболее крупном пегматитовом поле района — Питкярантском — установлены надежные примеры пространственной и генетической связи пегматитов с гранитами. Позднеорогенные граниты Мурсульского массива окружены многочисленными пегматитовыми телами, в том числе жилами пегматитов слюдоносной и редкометалльно-редкоземельной формаций. Отмечаются признаки зональности в распределении жильных гранитов, аплитов и пегматитов разной специализации по отношению к выходам гранитов.

Шведско-финский пегматитовый пояс протягивается от юго-западного побережья Финляндии до Вестерботтена в Швеции и имеет длину около 700 км. В его пределах находятся такие крупные поля Финляндии, как Сомеро-Таммела и Перясейнайоки-Хаапалуома, а также известное шведское месторождение Варутреск.

Геологически финские поля связаны с внутренними зонами свекофенско-го подвижного пояса. Пегматитовые тела пересекают амфиболиты, слюдяные сланцы, габбродиориты, амфиболовые порфириты и позднеорогенные гранитоиды. В поясе выделяются три метаморфические зоны субширотного направления: северная — зеленосланцевая, средняя — амфиболитовая и южная — гранулитовая. Как видно из рис. 2.1, редкометалльно-редкоземельные пегматиты отмечены на островах возле юго-западного побережья Финляндии и к югу от редкометалльного пегматитового поля Кангасала.

В шведской части пояса также наблюдаются редкометалльные и редкометалльно-редкоземельные пегматиты. Пегматиты залегают в амфиболитах и амфиболовых сланцах свекофенской «филлитовой» серии, которые образовались по основным лавам и туфам, карбонатным породам и пелитам. Генетически пегматиты связаны с позднеорогенными свекофенскими микроклиновыми гранитами Ревсунд, имеющими возраст 1800-1900 млн лет, более древние синорогенные свекокарельские граниты собственными пегматитами не сопровождаются (граниты Йерн). Тектонически синорогенные граниты связаны с деформациями северо-западного простирания. Позднеорогенный этап, синхронный развитию гранитов Ревсунд, связан со складками и сланцеватостью северо-восточного направления. He исключено, что какая-то часть гранитов и пегматитов пояса связана с процессами готской активизации свекокарелид.

Датско-шведский пегматитовый пояс объединяет большое число пегматитовых полей средней и юго-восточной частей Швеции с пегматитами датского острова Борнхольм. Это знаменитые поля у городов Фалун и Стокгольм с пегматитами Иттерби, Корарвет и Финнбо редкометалльно-редкоземельной формации, литиевые пегматиты острова Утё, пегматиты Бьёрко, Трёстад и Брёнестад с редкоземельной минерализацией, поле Карлсхамн-Ромеле с уран-торий-редкоземельными пегматитами и, наконец, поле острова Борнхольм с бериллий-редкоземельными пегматитами.

Протяженное пегматитовое поле, идущее от района Фалуна на юг через район Витероса до Стокгольма, представлено позднеорогенными свекофенскими пегматитами. Они секут вмещающие свекофенские амфиболовые гнейсы и лептиты вместе с синорогенными габброидами и гранитоидами. Ho ранние пегматитовые тела обнаруживают постепенные переходы к позднеорогенным гранитам.

По данным Г. Сталхёса, в пределах поля выделяется два тектонических этапа. На первом формировались сжатые складки с крутыми осевыми поверхностями, ориентированные в CCB направлении. В это время образовался габбро-плагиогранитный магматический комплекс. На втором этапе смена деформаций привела к формированию складок субширотного простирания и разрывных нарушений, используемых позднеорогенными гранитами, сопровождаемыми аплитами и пегматитами.

Условия метаморфизма вмещающих пород соответствуют силлиманит-гранат-кордиерит-ортоклазовой субфации амфиболитовой фации низких давлений. Процессы регрессивной стадии ограничиваются узкими экзоконтактовыми оторочками пегматитовых жил, где происходят биотитизация амфибола и мусковитизация силлиманита.

Пегматиты острова Борнхольм пространственно и генетически связаны с позднеорогенными готскими гранитами Хаммер, они пересекают готские гнейсо-гранодиориты Рённе, разнообразные синорогенные граниты и вмещающие их гнейсы, но секутся дайками оливиновых диоритов и испытывают воздействие субплатформенных постготских гранитов Сванеке. Выделяют три этапа деформаций в породах острова. Главный синорогенный этап ответствен за генеральную сланцеватость, складки CCB простирания и метаморфизм гранулитовой фации. Второй позднеорогенный этап обусловил образование складок северо-западного направления, метаморфизм в условиях амфиболитовой фации, а также формирование гранитов и пегматитов. Наконец, субплатформенный этап — постпегматитовый, ответственный за секущие разрывные нарушения. Выделяемые X. Михеельсеном на острове три генетических типа пегматитов («полного замещения», «селективного замещения» и «простые») располагаются зонально вокруг массива гранитов Хаммер с усложнением состава пегматитовых тел от центра к периферии. Все они формировались на втором этапе деформаций и гранитообразования.

Шведско-норвежский пегматитовый пояс приурочен целиком к самому молодому дальсландскому тектоническому блоку (см. рис. 2.1), его складчатые структуры ориентированы преимущественно в CCB направлении. Площадь пояса достаточно велика, но в отличие от ранее рассмотренных он имеет примерно равные размеры по длине и ширине — до нескольких сотен километров. Выделяются две разновозрастные группы пегматитов: первая — синорогенные, простые по составу пегматиты и вторая — секущие жилы, относящиеся в основном к редкометалльно-редкоземельной формации.

Наиболее изучены пегматитовые поля районов Бамбле и Ивеланд-Эвье. Древние супракрустальные породы (кварциты, слюдяные сланцы, гнейсы и амфиболиты) формировались здесь около 2000 млн лет назад. В период следующего цикла, 1750-1350 млн лет назад, образовались изоклинальные складки, происходил повторный метаморфизм в условиях гранулитовой фации и образование чарнокитов и двупироксеновых гнейсов. Затем, в период с 1200 до 800 млн лет, происходили регенерация в условиях амфиболитовой и зеленосланцевой фаций, гранитизация и формирование плагиоклазовых пегматитов, в которых из акцессорных минералов отмечается только рутил.

Самые поздние дальсландские деформации, во время которых формировались складки субмеридионального направления, сопровождались метаморфизмом зеленосланцевой фации и широким проявлением гранитоидного магматизма. Именно в это время образовались многочисленные пегматиты редкометалльно-редкоземельной формации, изучавшиеся X. Бьерликке и другими исследователями в 30-х годах XX в. Только в восточной части поля Бамбле и в районе Эстфолл имеются пегматиты редкометалльно-мусковитовой специализации.

Таким образом, в пределах Балтийского щита при движении с востока на запад наблюдаются проявления все более молодой тектономагматической активизации древних комплексов пород, постепенное уменьшение общего числа пегматитовых проявлений и возрастание среди них доли пегматитовых полей и жил с редкометалльно-редкоземельной специализацией.