Геологическое строение Канадско-Гренландского щита


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:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru ©
При цитировании информации ссылка на сайт обязательна.
Копирование материалов сайта ЗАПРЕЩЕНО!