ГЕОЛОГИЯ

 

 

АРХЕЙ — НИЖНИЙ ПРОТЕРОЗОЙ (APti). Амфиболо-пироксеновые гнейсы. Кольско-карельская серия. Высокоглиноземистые гнейсы

 

В пределах описываемой территории кристаллические образования дискуссионного архейского —нижнепротерозойского возраста слагают южное побережье Финского залива и восточную часть Карельского пе­решейка, представляющую собой непосредственное продолжение глав­ной свекофенской зоны Южной Финляндии и Швеции.

Характерные для этого комплекса высокоглиноземистые гнейсы появляются в западном крыле Ладожско-Невельской синклинорной зоны и в ядрах антиклина­лей высшего порядка, осложняющих Белорусско-Эстонскую структур­ную зону.

 

Кристаллические образования данной группы наиболее детально изучены в обнаженной северной части Карельского перешейка. По ма­териалам специальных исследований Г. М. Саранчиной и В. В. Лыги- ной (1964, 1967), здесь они представлены интенсивно мигматизирован- ными биотитовыми и гранато-биотитовыми гнейсами с пропластками и линзами амфиболо-биотитовых, силлиманито-кордиеритовых и гипер­стеновых разновидностей, изредка кварцитов и глубоко метаморфизо­ванных карбонатных пород. Вся эта толща смята в систему складок се­веро-западного направления, имеющих ширину до 20 км, с падением крыльев под углом 60—80°. Характерно обилие древних разломов севе-

 

ро-восточного и северо-западного направления, сопровождающихся мощными зонами тектонических брекчий, зонами милонитизации, при­уроченными к ним интрузиями позднекинематических существенно ми­кроклиновых гранитов и интенсивным метасоматическим изменением вмещающих пород.

 

В последнее время В. А. Перевозчиковой (1968 г.) была предпри­нята попытка расчленения данного метаморфического комплекса, на­шедшая отражение на прилагаемой к тому геологической карте. Здесь, в северной части Карельского перешейка, ею выделяются три толщи: нижняя (APti), сложенная биотитовыми и амфиболо-биотитовыми гней­сами и мигматитами по ним; средняя (Рй) толща переслаивания ам­фиболитов, биотитсодержащих амфиболовых сланцев и гнейсов, диорито-гнейсов и известняков, условно сопоставляемая ею с питкярантской свитой Северного Приладожья, и верхняя толща слюдистых гней­сов, местами с гранатом, кордиеритом и ставролитом, отнесенная В. А. Перевозчиковой к ладожской серии (Ptild).

 

Так как подобное рас­членение, являющееся дискуссионным, проведено только для небольшо­го участка, оно не может быть распространено на всю описываемую территорию. Вследствие этого на прилагаемой схеме геологического строения дорифейского кристаллического фундамента () дан­ный комплекс целиком отнесен к нерасчлененным образованиям архея —нижнего протерозоя (APti), среди которых по материалам буре­ния выделен ряд литологических разновидностей.

 

 

Развитый в северной части Русской плиты гнейсовый комплекс свекофенид характеризуется средней плотностью (2,68—2,72), слабо положительным гравитационным полем и наличием локальных положи­. тельных аномалий силы тяжести небольшой интенсивности. Для него типично нормальное или слегка повышенное магнитное поле, значи­тельно насыщенное отчетливо ориентированными линейными магнит­ными телами намагниченностью до 500-10~6 СГС. На этом общем фоне намечается несколько локальных участков — Ораниенбаумский, Нарв- ско-Волосовский, Чудско-Озерский со средней насыщенностью магнит­ными телами намагниченностью от 600 до 1150-10~6 СГС. Следует отме­тить, что к западному продолжению Нарвско-Волосовского участка (район с. Иыхви, Восточной Эстонии) приурочено месторождение магнетитовых сланцев с содержанием магнетита 30—35°/о

 

Так же как в северной части Карельского перешейка, гнейсы в ос­новном представлены здесь биотитовыми и высокоглиноземистыми раз­новидностями с гранатом, кордиеритом, силлиманитом, известными в геологической литературе под названием кинцигитов. Единичными скважинами среди этих пород вскрыты амфиболо-биотитовые разно­видности, местами обогащенные магнетитом (район Ивангорода), ги­перстеновые и двупироксеновые гнейсы, местами процессами щелочного метасоматоза превращенные в чарнокиты (район ст. Песочная, с. Пон- кули и с. Каагвере Восточной Эстонии). °

 

Как видно из прилагаемой геологической схемы (), для относительно хорошо изученной северо-западной части Ленинградской области по геофизическим данным и материалам бурения устанавлива­ется грубое субпараллельное чередование гнейсов биотитовых и высо­коглиноземистых, очевидно отражающее сложное, линейно-складчатое строение этого метаморфического комплекса. Однако вследствие отсут­ствия установленного стратиграфического разреза гнейсовой толщи бо­лее конкретные суждения о характере складчатости ее пока вряд ли возможны. По аналогии с районом Северо-Западного Приладожья, а также по данным единичных скважин, вскрывших кристаллический фундамент на глубину до 600 м (район ст. Песочная), здесь должны быть широко развиты птигматитовая складчатость, плойчатость, мине­ральная линейность, структуры будинажа и другие малые формы (Са- ранчина, 1964, 1967; Герштейн, Громыко и др., 1967 г.). Широко про­являются также наложенные разрывные дислокации, наиболее четко выраженные в контактах с гранито-гнейсами и гнейсо-гранитами архея, очевидно, являющихся зонами долгоживущих глубинных разломов.

 

По представлениям большинства исследователей, гнейсы данного, комплекса образованы в процессе глубинного регионального метамор­физма преимущественно осадочных образований геосинклинального типа. По особенностям химического состава высокоглиноземистые (гра- нато-биотитовые, кордиерито-биотитовые) разновидности их на диа­грамме Симонена попадают в поле распространения глинистых пород..

 

Вопрос о генезисе пироксеновых и связанных с ними амфиболо-пироксеновых гнейсов менее ясен. Тонкое (от десятков сантиметров) пе­реслаивание этих пород с высокоглиноземистыми гнейсами, по-види­мому, свидетельствует о происхождении их за счет осадочных образо­ваний типа алевролитов.

 

Судя по особенностям минерального состава и структуры, свекофенские гнейсы метаморфизованы в условиях амфиболитовой и местами гранулитовой фации регионального метаморфизма. Только в локальных зонах, там, где более или менее интенсивно проявлен регрессивный ме­таморфизм, характер изменения их отвечает зеленосланцевой фации.

 

Для данного комплекса весьма характерно широкое развитие про­цессов мигматизации и гранитизации. В пределах описываемой площа­ди установлены почти все морфологические типы мигматитов, начиная от тонко- или грубополосчатых и ветвистых разновидностей и кончая агматитами и небулитами. Господствующим распространением поль­зуются послойные мигматиты, в которых мощность прожилок инъекци­онного гранитоидного материала колеблется от миллиметров до десят­ков сантиметров и первых метров. Там, где процессы гранитизации,, щелочного и кварцевого метасоматоза проявлены наиболее интенсивно, возникают относительно однородные гранитоиды метасоматической се­рии, в которых только неясные зоны обогащения цветными минералами напоминают о характере субстрата.

 

НИЖНЯЯ и СРЕДНЯЯ ПОДГРУППЫ (Pti_2)

 

По материалам геофизических исследований, местами контроли­рующихся данными глубокого бурения, в пределах Русской плиты, осадочно-эффузивные образования протерозоя слагают выдержанные линейные зоны шириной до 100 км и более и протяженностью до 1— 1,5 тыс. км. В описываемой северо-западной части региона установлены две такие зоны: Ладожско-Невельская, оконтуривающая Новгородский гранито-гнейсовый массив с востока и юга, и Белорусско-Эстонская, окаймляющая его с юго-запада. Следует отметить, что Ладожско-Не­вельская структурная зона является непосредственным продолжением Восточно-Финляндской синклинорной зоны (Северное Приладожье), для которой работами ряда исследователей (Трюстедт, 1907; Хакман, 1931, Потрубович, Анищенкова, 1956 и др.) установлен следующий раз­рез.

 

Эрозионные окна архейского гранито-гнейсового фундамента окай­мляются толщей метаморфизованных основных эффузивов, амфиболо- вых сланцев с пропластками слюдяных сланцев и карбонатных пород, (питкярантская свита). Выше по разрезу они сменяются мощной тол­щей ритмичнослоистых гнейсов и. сланцев (местами обогащенных высо­коглиноземистыми минералами), вопрос о возрасте которых является остродискуссионным (ладожская серия).

 

Как известно, в сводной стратиграфической легенде Северо-Запад­ного геологического управления (кольско-карельская серия) и на при­лагаемой к тому геологической карте ладожская серия (по В. А. Пе­ревозчиковой) отнесена к верхам нижнего протерозоя. Ряд исследова­телей придерживается представления о ее постятулийском, т. е. средне­протерозойском возрасте (Vayrynon, 1933; Потрубович, 1953; Харито­нов, 1958, 1966 и др.).

 

В настоящем разделе и иллюстрирующей его схеме геологического строения дорифейского кристаллического фундамента (см. рис. 4) по­роды, слагающие Ладожско-Невельскую и сопоставляемую с ней Бе­лорусско-Эстонскую зоны, рассматриваются как нерасчлененные кри­сталлические образования нижнего—среднего протерозоя (Pti_2).

 

Ладожская серия (Pt\-2ld)

 

В пределах описываемой территории протерозойские образования с достоверностью установлены только в северной части Ладожско-Не­вельской зоньг Уже вконце сороковых годов тремя скважинами, прой­денными в районе г. Олонца, были вскрыты мелкозернистые биотито­вые и амфиболо-биотитовые гнейсы с маломощными телами амфиболи­тов и скарнированных карбонатных пород, рассеянной вкрапленностью сульфидов и графита (Виленский, 1950 г.). По представлениям Л. Я. Ха­ритонова (1966), эти породы принадлежат ладожской серии.

 

Позднее данная толща была вскрыта глубоким бурением в запад­ной части Онежско-Ладожского водораздела и на юго-восточном побе­режье Ладожского озера. Это скважины Шеменичи, Важины (Соколо­ва, 1961 г.), Каргиничи (Гарбар, 1968 г.), Усадище, Шамокши (Гречко и др., 1970 г.), пробуренные в 1968 г., и скважина Кондуши (Н. Л. Кель). Наибольший интерес представляют скважины Каргиничи и Шамокши, вскрывшие породы фундамента на значительную глубину. Так, по данным Д. И. Гарбара (1968 г.), скв. Каргиничи, прошедшая по кристаллическим образованиям около 300 м, вскрыла толщу пере­слаивания мелкозернистых биотитовых и амфиболо-биотитовых гнейсов. Местами в них хорошо выражена тонкая (от миллиметров до 5—10 см) полосчатость, очевидно отражающая ритмичную слоистость осадочных пород, характерную для ладожской серии. Резко подчиненную роль играют биотитовые, амфиболо-биотитовые и амфиболовые сланцы, об­разующие пропластки мощностью от сантиметров до 3—4 м, и амфи­болиты мощностью до 4—5 м. Эти породы инъецированы розовыми плагиомикроклиновыми гранитами с образованием артеритовых, лин­зовидных и агматитовых мигматитов.

 

Скважина Шамокши прошла 121 м по мелкозернистым биотитовым гнейсам с маломощными (до 3 м) пропластками диопсидо-скаполито­вых, гранато-диопсидовых скарнов и диопсидовых гнейсов. Весь этот комплекс рассечен многочисленными жилами крупнозернистых, места­ми пегматоидных плагиомикроклиновых гранитов, с воздействием ко­торых, очевидно, связана интенсивная микроклинизация вмещающих пород жилами пироксеновых кварцевых диоритов и метагаббро-диабаза.

 

Состав пород, слагающих среднюю и южную части Ладожско-Невельской и восточную часть Белорусско-Эстонской зоны, расположен­ную в пределах описываемой территории, фактически не установлен. Только одной скважиной в районе г. Печоры вскрыты мелкозернистые биотитовые гнейсы протерозойского типа. Однако на мелкомасштабной геологической карте фундамента Русской плиты (Зандер и др., 1967) коренные породы, развитые в пределах Белорусско-Эстонской зоны, от­несены к осадочно-эффузивным образованиям нижнего-среднего протерозоя.

 

Породы, слагающие Ладожско-Невельскую и Белорусско-Эстонскую структурные зоны, характеризуются высокой плотностью (от 2,72 до 2,86), положительным магнитным и гравитационным полем, боль­шой насыщенностью отчетливо ориентированными магнитными телами, намагниченностью от 700—900 до 2000—2500, изредка до 5000-10~6 СГС. Большая амплитуда колебания интенсивности локальных магнитных аномалий свидетельствует о неоднородности вызывающего их магнит­ного поля. Для этих структурных зон типичны узкие магнитные анома­лии большой интенсивности, как правило, совпадающие с линейными аномалиями силы тяжести или зонами больших градиентов. По пред­ставлениям В. Н. Зандера, К- О. Кратца и др. (1967), они отвечают глубинным разломам, маркирующимся интрузиями основных и ультра­основных пород. Однако, по мнению П. В. Соколова (1969 г.), намаг­ниченность порядка 1600—2500 -10-6 СГС отвечает сланцам и гнейсам основного состава, среди которых небольшие тела базитов-гипербазитов устанавливаются по локальным магнитным аномалиям, интенсивностью 2800—5000-10-6 СГС.

 

В пределах Ладожско-Невельской зоны ориентировка магнитных тел дает отчетливую структуру приспособления к контурам Новгород­ского массива, по мере движения с севера на юг плавно меняясь от се­веро-западной через меридиональную и северо-восточную до субши­ротной.

 

В восточной части Белорусско-Эстонской зоны простирание магни­товозмущающих тел колеблется от запад-северо-западного на участке Псков — Тарту до субмеридионального — к югу от Пскова. В пределах этой зоны известно несколько тел намагниченностью от 6000 до 10000-10~6 СГС, природа которых не установлена.

 

Судя по характеру магнитного и гравитационного полей, кристал­лические образования, слагающие данные зоны, смяты в систему узких линейных складок, типичных для протерозойских осадочно-эффузивных толщ Балтийского щита. По-видимому, к-ядрам антиклиналей, вскры­тых дорифейским эрозионным срезом, приурочены высокоглиноземистые гнейсы (APti), обнаруженные отдельными скважинами в восточной ча­сти Псковско-Пярнусской зоны (скважины Локно, Понкули и др.).„Для этой зоны характерна чрезвычайная напряженность тектонической об­становки. По материалам геофизических исследований и глубокого бу­рения здесь намечается система долгоживущих глубинных разломов, являющихся путями проникновения основной магмы в верхние гори­зонты земной коры.

 

Последующее обновление этих разломов устанав­ливается по брекчированию и милонитизации тел основных ультраос­новных пород (скважины Краснодудово, Палкино, Черская, Карула и др.), залечиванию зон дробления гранитоидами различного состава, местами в свою очередь несущими следы жестких деформаций (скв. Краснодудово). По-видимому, обновлением этих разломов в ниж­нем палеозое можно объяснить образование структур типа Локновского выступа фундамента.

 

Следует отметить, что к западу от г. Великие Луки устанавливается структурный стык субширотной ветви Ладожско-Невельской и субмеридиональной ветви Белорусско-Эстонской зоны, характер кото­рого пока недостаточно ясен. По представлениям В. Н. Зандера, Ю. И. Томашунас и др. (1967), здесь нижнепротерозойская складчатая структура срезается более молодой нижне-среднепротерозойской Бело­русско-Балтийской складчатой системой. Однако ввиду того, что Ла- дожско-Невельская зона, по-видимому, в основном сложена породами ладожской серии, вопрос о возрасте которой является дискуссионным (Pti или Pt2), подобное объяснение вряд ли является достаточно обос­нованным.

 

К содержанию: В. А. Селиванова, В. С. Кофман "Геология СССР" 1 том

 

Смотрите также:

 

Науки о Земле  ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ  Геология с основами палеонтологии  Геохронология

 

Геохронология таблица  Геологическая шкала. Абсолютный и относительный возраст горных пород