Геологическое строение Канадско-Гренландского щита

30.08.2018
На территории этого огромного по площади щита специалисты по изучению докембрия выделяют несколько провинций, из которых для целей нашего описания наибольшее значение имеют провинции Гренландия, Чёрчилл, Супериор, Гренвилл и Нейн. Обычно описание докембрийских комплексов пород ведется отдельно для нижнего, среднего и верхнего докембрия. Ho поскольку пегматиты встречаются во всех подразделениях докембрия, мы сочли целесообразным излагать геологические материалы по провинциям в последовательности с севера на юг, а затем на восток.

В строении западного побережья Гренландии главное значение имеют породы среднего докембрия. Это прежде всего мощная (более 4000 м) толща «филлитов» — кварц-мусковитовых, кварц-актинолит-биотитовых, кварц-биотито-вых и кварц-актинолит-кальцитовых кристаллических сланцев, обогащенных пирротином. В южной части Гренландии развиты вулканогенно-терригенные породы, включающие прослои доломитов, известняков и кристаллических сланцев, содержащих пирит. В отдельных районах увеличивается доля кварцитов. Все эти породы прорваны синкинематическими и посткинематическими гранитами возраста 1500-1600 млн лет (K-Ar и Rb-Sr методы по биотитам). С гранитами связано некоторое количество пегматитовых жил «простого» кварц-полевошпатового состава.

Пегматиты уран-редкоземельного ряда полевошпатовой формации приурочены, однако, к менее распространенным комплексам метаморфических пород нижнего докембрия. Это комплексы Готхоб, Нордланд, Кангамидт и др., сложенные гнейсами, кристаллическими сланцами, амфиболитами, реже мраморами. Из гнейсов преобладают биотитовые, роговообманковые, гиперстеновые, гранат-биотитовые. Амфиболиты могут содержать гиперстен. Эти толщи насыщены согласными телами анортозитов, дунитов, пироксенитов, реже диоритов и гранитоидов. Крупных интрузивных тел нет, обычны пластовые и линзовидные тела небольшой мощности. Первоначально породы испытали метаморфизм гранулитовой и амфиболитовой фаций, но на отдельных участках фиксируется повторный метаморфизм — амфиболитовой и частично зеленосланцевой фаций.

По гнейсам амфиболитовой фации из комплекса Готхоб получены древнейшие цифры абсолютного возраста: 3690-3750 млн лет (Rb-Sr метод) и 3620-3670 млн лет (U-Pb и Pb-Pb методы). Это возраст сенильского орогенеза, в течение которого породы были смяты в крупные лежачие складки. Кроме таких цифр для ряда участков, испытавших кеноранскую (матурскую) складчатость, получен возраст 2500-2860 млн лет, а для отдельных зон, участвовавших в кетилидском орогенезе, — вплоть до 1800 млн лет.

Как уже отмечалось ранее, небольшие пегматитовые жилы чаще встречаются в кристаллических сланцах, но отмечены и в гнейсах. Крупные тела, достигающие сотен метров в длину и до 30 м мощности, приурочены, как правило, к амфиболитам и другим основным породам, изредка встречаются в слюдяных кристаллических сланцах. Детальное изучение пегматитов Западной Гренландии показало, что наблюдается корреляция между минеральным составом вмещающих пород и наличием тех или иных второстепенных минералов в эндоконтактовой оторочке пегматитов. Последние содержат биотит и мусковит, находясь в двуслюдяных сланцах, гиперстен — в гиперстеновых гнейсах и амфиболитах, кордиерит или силлиманит — в обогащенных этими минералами гнейсах и сланцах.

Следует подчеркнуть, что крупные тела пегматитов, приуроченные к амфиболитам и другим основным породам, имеют явно секущий характер, они обычно зональны, с кварцевым ядром и крупноблоковой зоной вокруг него. Характерный второстепенный минерал — биотит. Графические срастания кварца с полевыми шпатами тоже отмечены во многих телах, хотя они нигде не слагают непрерывных зон. Если для небольших согласных тел вывод Г. Рамбер-га об их метаморфогенном происхождении не вызывает возражений, то для секущих зональных жил можно предполагать инъекционный характер и магматический генезис. В таких жилах обычно нет в эндоконтактовых зонах минералов вмещающих пород, а в экзоконтактах происходит замещение гиперстена амфиболом, полевых шпатов — мусковитом. Среди акцессорных минералов секущих тел преобладает алланит, встречаются титанит, апатит и циркон с примесями редкоземельных элементов, урана и тория. Кроме того, отмечаются магнетит, пирит, пирротин, молибденит, изредка монацит.

Особый интерес представляют сложные многоактные пегматит-аплитовые гранитоидные образования. Они ассоциируют с аплитами гранодиоритового и диоритового состава и имеют, по-видимому, интрузивное происхождение. В окрестностях Буксе-фиорда пегматит-аплитовые дайки секут согласные жилы более древних метаморфогенных пегматитов, но в свою очередь пересекаются пегматитами, содержащими биотит и алланит.

В комплексе Алангуа X. Соренсеном показано существование двух последовательных этапов метаморфизма амфиболитовой фации, отчетливо проявленных по изменениям в ультраосновных породах. Первый этап выразился в основном в гнейсификации, а на втором происходили процессы мигматизации и образования согласных пегматитовых тел.

В провинции Чёрчилл нижний докембрий представлен гранат-силлима-нитовыми и пироксеновыми гнейсами с подчиненными прослоями пироксен-плагиоклазовых кристаллических сланцев и железистых кварцитов. В этих породах гранулитовой фации метаморфизма почти нет гранитов, изредка встречаются чарнокитовые линзы. Соседствующие с ними биотитовые и рого-вообманковые гнейсы, амфиболиты и другие породы амфиболитовой фации интенсивно мигматизированы, содержат крупные гранитные массивы.

На северном берегу оз. Атабаска развиты архейские силлиманит-кордиеритовые гнейсы, гранат-биотитовые и андалузит-биотитовые кристаллические сланцы, амфиболиты и кварциты группы Тазин. В них интенсивно проявлены процессы мигматизации, есть и гранитные интрузивы, с которыми связаны секущие пегматитовые жилы. Пегматиты содержат уранинит и, по-видимому, относятся к уран-редкоземельному ряду полевошпатовой формации, но подробными данными об их минеральном составе мы не располагаем. Известно лишь, что с пегматитовыми телами промышленные месторождения урана не связаны.

Юго-восточнее впадины Атабаска распространены гиперстеновые амфиболиты и чарнокиты, в которых зафиксирован возраст 2,7 млрд лет, он считается реликтовым, поскольку обычно изотопные определения в большинстве древних комплексов провинции Чёрчилл дают цифры порядка 2 млрд лет. Западнее Гудзонова залива наряду с чарнокитами развиты двупироксеновые, роговообманковые и гранатовые гнейсы, в которых развиты мигматиты, присутствуют пегматитовые линзы кварц-полевошпатового состава.

Среднедокембрийские комплексы пород провинции лучше всего изучены в складчатой зоне Волластон, занимающей большие площади вокруг одноименного озера, а также к юго-западу и к северо-востоку от него. Отложения зоны Волластон залегают с несогласием на гранитогнейсовом фундаменте и сложены в основном кварцитами, граувакками, алевролитами. Ho есть здесь и более высокометаморфизованные породы: гнейсы и кристаллические сланцы с прослоями мраморов и железистых кварцитов. Среди них находятся гранитоидные массивы, с ними связаны пегматиты. Радиометрические определения по пегматитам, гранитам, гнейсам и сланцам дают цифры возраста в интервале 1570-1880 млн лет.

Провинция Супериор, в пределах которой выделяются некоторыми авторами субпровинции Тимискаминг, Унгава и Южная, также имеет двучленное деление докембрийских пород. В южных районах провинции по циркону из гнейсов Мортон в юго-западной части Миннесоты получены цифры 3550-3600 млн лет. Это высокометаморфизованные породы гранулитовой фации.

Средний докембрий провинции сложен разнообразными сланцами, кварцитами, основными эффузивами, базальтовыми лавами, доломитами, джеспилитами. Степень метаморфизма пород — от амфиболитовой фации в южной части провинции до эпидот-амфиболитовой в северных частях. Отложения среднего докембрия прорваны многочисленными, но небольшими по размерам интрузивами гранитов (с пегматитами), диабазов и габбро-диоритов. Многочисленные определения абсолютного возраста дают большой разброс цифр: от 1290 до 2140 млн лет. Изохронные рубидий-стронциевые определения неизмененных пород формации Миномини дают 1850, а измененных — 1540 млн лет.

В юго-восточной части Канадско-Гренландского щита, где расположена провинция Гренвилл, широко развиты самые древние, докиватийские комплексы пород — гранулиты, гнейсограниты. Ho в связи с региональным омоложением пород 900-1100 млн лет назад эти комплексы трудно отделимы от более молодых образований. Вдоль меридиана 74° возрастная последовательность пород на полуострове Лабрадор с юга на север выглядит следующим образом. В основании — гнейсы гранодиоритового состава, амфиболиты и граниты, имеющие возраст 2300-2800 млн лет. После резкого несогласия залегают породы группы Пувунгнитук: габброиды, базальты, разнообразные кристаллические сланцы, кварциты и доломиты, по которым получены цифры возраста от 1700 до 2200 млн лет. Далее — снова несогласие, над которым породы группы Чукотат: конгломераты, песчаники, метабазальты, туфы, аргиллиты, габброиды и пироксениты. Здесь получены датировки от 1400 до 1550 млн лет. А на севере залегают кварц-полевошпатовые гнейсы омоложенного архейского фундамента, в которых цифры возраста колеблются между 1655 и 1715 млн лет. Именно здесь встречаются жилы аплитов и пегматитов «простого» состава.

В составе среднедокембрийской серии Гренвилл преобладают мраморы, кварциты и разнообразные гнейсы. По составу различают кварц-микроклиновые, биотитовые, гранатовые и силлиманитовые гнейсы. Кроме того, установлены ортоамфиболиты, пироксеновые и роговообманковые гнейсы. Степень метаморфизма пород — верхи амфиболитовой фации, что обусловлено региональными и контактовыми процессами вокруг многочисленных интрузивов. По составу интрузивные породы весьма разнообразны: от габбро и анортозитов, пироксеновых мангеритов до сиенитов и гранитоидов. Последние представлены в Лабрадорском троге гранитами, кварцевыми монцонитами и гранодиоритами комплекса Собилл. С гранитами связаны пегматитовые жилы. По-видимому, сходные по возрасту и составу пегматиты наблюдаются и в южной части провинции Гренвилл, где известны жилы, относимые нами к редкометалльно-редкоземельной формации: Логборо и Сентрал Лэйк.

Провинция Нейн, занимающая небольшую восточную часть полуострова Ньюфаундленд, сложена преимущественно породами верхнедокембрийского структурного этажа. Это в основном слабодеформированные комплексы, слагающие нижние части платформенного чехла. В позднем докембрии кристаллические породы цоколя здесь подвергались процессам тектономагматической активизации с внедрением гранитов умеренной и малой глубинности, с излияниями кислых лав. Намечается определенная зональность в распределении изотопных датировок фундамента, по мере приближения к атлантическому побережью они наиболее молодые: 950-1100 млн лет, это зона так называемого гренвиллского омоложения. По мере углубления в материк наблюдается переход к зоне эльсонского омоложения древнего фундамента (1300-1450 млн лет).

В провинции Нейн, на границе Квебека и Лабрадора, имеется проявление гранитных пегматитов редкометалльно-редкоземельной формации — месторождение Стрейндж Лейк с возрастом 1240 млн лет. Генетически пегматиты и аплиты здесь связаны с комплексом щелочных гранитов и других щелочных пород. Эти породы были внедрены вдоль крупного линеамента, рассекающего комплексы среднего и верхнего докембрия. Месторождение находится в аплит-пегматитовой линзе, приуроченной к кровле куполообразного выступа поздней фазы гранитов на площади 0,75 км2.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: