Строение и история развития литосферы
Шрифт:
На северо-западном окончании Кандалакшской впадины расположен еще один относительно небольшой сегмент рифтовой структуры протяженностью около 80 км – Колвицкий (Балуев и др., 2000), также отделенный от основного грабена косой межвпадинной перемычкой, выраженной подводной грядой кристаллического фундамента, выступающего местами над водной поверхностью в виде островов Средние Луды. Этот сегмент представляет собой мелководную (до 70 м) северо-западную часть Кандалакшского залива с многочисленными островками, сложенными породами кристаллического фундамента.
Онежско-Кандалакшский палеорифт пережил активизацию в палеозое, когда широкое развитие получил щелочной магматизм, и в конце кайнозоя, когда образовался современный бассейн Белого моря. Формирование бассейна Белого моря имело структурно-тектоническую предопределенность, т. к. впадина современного Кандалакшского залива Белого моря наследует и возрождает рифейский грабен, о чем свидетельствуют активные опускания Кандалакшского грабена в новейшее время, сопровождаемые
По данным последних сейсмических исследований в акватории Белого моря, мощность рифейских отложений в пределах Кандалакшского грабена оказалась больше фактически в 2–2,5 раза, чем предполагалось ранее, и достигает порядка 8 км (Журавлев, 2007), однако ареал их распространения был установлен недостаточно точно. Так, на геологических картах последнего поколения (Государственная…, 2004) в Кандалакшском заливе на островах архипелага Средние Луды и к северо-западу от них, в пределах молодого (позднекайнозойского) Колвицкого грабена, показаны рифейские отложения, что не соответствует действительности.
В результате полевых исследований 2007 г. (Балуев, Пржиялговский, Терехов, 2008; 2009) (рис. 5, 6) была установлена граница замыкания рифейского Кандалакшского грабена разломом, выраженным крутой ступенью (эскарпом) межвпадинной перемычки, возвышающейся над водной поверхностью в виде цепочки островов архипелага Средние Луды. Последние сложены анортозитами, которые по своим особенностям аналогичны анортозитам Кандалакшско-Колвицкого массива, обнажающимся на побережье в районе Ильинской Губы. Колвицкий габбро-анортозитовый массив с возрастом пород 2,45 млрд. лет (Фонарев, 2004) характеризуется ярко выраженной тектоно-магматической расслоенностью и моноклинально падает на СВ под углами 30–70°. В верхней части габбро-анортозитового массива встречаются послойные тела (мощностью до 2 м) эклогитоподобных пород гранат-клинопироксенового состава. На островах Средние Луды анортозиты в виде пластового тела, падающего к северо-востоку под углом около 45°, также содержат прослои эклогитоподобных пород мощностью до 1 м. Весь набор признаков позволяет коррелировать анортозиты Средних Луд с верхней частью Колвицкого массива. Это обстоятельство приводит к мысли о том, что они кулисообразно смещены в плане относительно линии простирания тел анортозитов Колвицкого массива почти на 10 км, предположительно по субширотному разлому замыкания рифейского грабена (см. рис. 5).
При сбросовом или сдвиго-сбросовом правостороннем смещении по этому разлому амплитуда смещения должна составлять несколько километров. Подобное смещение, вероятно, образовалось в результате развития структуры замыкания рифейского грабена и последующей пропагации рифта в палеозое (?) и в новейшее время.
На трех островах арх. Средних Луд впервые обнаружены дайки щелочного (мелилитит-нефелинитового) состава, по геохимическим особенностям идентичные среднепалеозойским с возрастом 360–380 млн. лет, обнажающимся на Кандалакшском берегу Белого моря, и зоны дробления с жильными образованиями (рис. 6). Щелочные дайки и жилы в данном случае маркируют структуры среднепалеозойского этапа активизации палеорифта. Эти дайки по бортам грабена слагают своеобразные кусты, между которыми расположены участки, где они почти отсутствуют. Кусты даек пространственно приурочены к узлам пересечения основных рифтообразующих разломов, испытывавших во время внедрения сдвиговые напряжения, с дуговыми разломами, которые образовались на конце развивавшегося палеорифта (Васильева, Пржиялговский, 2006; Моралев и др., 2002).
Рис. 6. Структурно-геологическая схема островов Средние Луды. 1 – анортозиты; 2 – прослои эклогитоподобных пород; 3 – дайки щелочных пикритов; 4 – жильные зоны мусковитизации плагиоклаза («фиолетизации»); 5 – кварц-кальцитовые жилы; 6 – элементы залегания анортозитов; 7 – сброс, ограничивающий распространение терригенных пород рифея в Кандалакшском грабене.
Анализ направлений и амплитуд смещения по главенствующим трещинам на архипелаге Средние Луды позволил установить ориентировку главных осей палеонапряжений в центральной зоне палеорифта в период его палеозойской активизации, что важно, учитывая удаленность островов от других точек наблюдений на бортах рифтовой зоны. Судя по кучному расположению на стереопроекции полюсов даек и близких им по возрасту трещин, в палеозое в условиях преобладающего одноосного растяжения ось наибольшего растяжения полого погружалась на северо-запад. В данных условиях, типичных для вершины растущего рифта, здесь развивались сбросовые и сдвиговые трещины северо-восточного простирания, выполненные дайками и жилами, которые в дальнейшем подновлялись (возможно, с правосторонней сдвиговой составляющей) на неотектоническом этапе. На северо-восточном борту современного Колвицкого грабена зафиксированы правосторонние смещения блоков пород кристаллического фундамента вдоль разрывов северо-западного и субмередионального простирания (Чувардинский, 2000). В это время поднятие Средних Луд представляло собой уже перемычку между двумя «разнополярными» трогами, которая могла играть роль зоны аккомодации, т. е. зоны приспособления и переноса напряжений растяжения с одного
Рис. 7. Принципиальная кинематическая схема сегментации северо-западного фланга Онежско-Кандалакшской рифтовой зоны: древний, но обновленный Кандалакшский грабен (1) и молодой Колвицкий грабен (2), разделенные межвпадинной перемычкой архипелага Средние Луды.
Таким образом, здесь наблюдается классическая схема сегментации континентальных рифтов (Bosworth, 1985), согласно которой рифты состоят из полуграбенов (сегментов) с переменной полярностью, при этом главный граничный сброс имеет вогнутую форму, а полуграбены соединяются зонами аккомодации со сдвиговой деформацией. Следует заметить, что в данном случае речь идет о современных грабенах – Колвицком и Кандалакшском, последний из которых наследует древний рифейский грабен, и разделяющей их перемычке гряды Средних Луд. Современный Кандалакшский грабен, занимающий большую часть одноименного залива к юго-востоку от перемычки и имеющий протяженность около 300 км, также представляет собой полуграбен с более крутым юго-западным бортом и, судя по рельефу подошвы четвертичных отложений (Тарасов, Шлыкова, 2006), амплитудой сброса более 200 м. В нем приподнято юго-западное плечо, а опущено восточное. Соловецкий гравитационный максимум приурочен именно к юго-западному крылу, а на Карельском берегу, также как и на Колвицком, встречаются анортозиты, гранулиты и эклогиты – образования нижних частей коры. В этом сегменте падение главного сброса направлено на северо-восток. Колвицкий грабен, занимающий часть Кандалакшского залива Белого моря к северо-западу от арх. Средние Луды, также имеет четко выраженную асимметрию, но в отличие от Кандалакшского грабена крутым его бортом с видимой амплитудой сброса более 50 м является северо-восточный. К северо-восточному крылу приурочена положительная гравитационная аномалия и на поверхность здесь выходят более глубинные породы. Поэтому можно считать, что главный сброс в этом сегменте рифтовой зоны падает на юго-запад.
Тем не менее, северо-восточный крутой склон межвпадинной перемычки, представляющий собой, по всей видимости, древний, но активизированный, листрический сброс, ограничивает распространение к западу рифейских терригенных образований, выполняющих палеорифтовый грабен. Вопрос о подновлении рифейских грабенов в палеозое и, соответственно, появления в это время зоны аккомодации, остается открытым, хотя на сейсмическом разрезе МОВ ОГТ, пересекающем Кандалакшский грабен, вдоль юго-западного борта впадины между рифейским и четвертичным сейсмокомплексами выделяется некая толща, возраст которой разными авторами интерпретируется по-разному (Журавлев, 2007; Тарасов, Шлыкова, 2006). Главным же свидетельством среднепалеозойской активизации палеорифта остаются проявления щелочного и щелочно-ультраосновного магматизма в пределах зоны его динамического влияния.
Таким образом, можно отметить: 1. Распространение синрифтовых рифейских терригенных образований, выполняющих Кандалакшский грабен, ограничено с запада островной грядой Средние Луды, сложенной анортозитами Колвицкого массива. 2. Островная гряда архипелага Средние Луды является межвпадинной перемычкой, разделяющей два молодых (современных) грабена: Кандалакшский, наследующий древнюю рифейскую впадину, и Колвицкий и представляет собой зону аккомодации тектонических напряжений. 3. Отмечается тенденция пространственной приуроченности заложения и активизации главных рифтообразующих разломов вдоль линейной зоны эксгумации глубинных пород на поверхность. 4. Значительную роль в современном структурообразовании играют здесь сдвиговые деформации, проявляясь вдоль рифтогенных структур, что характерно практически для всех рифтовых зон (Леонов, 2001). Однако, в данном случае процессы формирования современных грабенов в Белом море вряд ли стоит относить к зрелому континентальному рифтингу, т. к. они образуются в верхних горизонтах фундамента, не нарушая всю толщу земной коры.
3. Структурная позиция внутриплитного магматизма на Баренцевоморском побережье Кольского полуострова
На баренцевоморском побережье Кольского полуострова широко распространены проявления внутриплитного магматизма основного состава. На участке от устья р. Вороньей до устья р. Йоканьга неметаморфизованные долериты Баренцевоморского комплекса обнажаются в виде силлов, пространственно и структурно связанных с разноориентированными диабазовыми дайками. Силлы, полого залегающие среди архейских гранитоидов Мурманского блока, образуют две цепочки тел, которые срезаются разломом Карпинского с северо-востока. Возраст долеритов в районе Ивановской Губы, где они занимают межпластовое положение в породах рифейского терригенного комплекса, был определен K-Ar методом еще в начале 70-х годов в интервале 975–1000 млн. лет. Для силлоподобных тел долеритов и пикродолеритов, расположенных западнее – в районе пос. Дальние Зеленцы и около пос. Лиинахамари, Sm-Nd датировки дают палеопротерозойские значения в интервале 2.23–1.9 млрд. лет (Федотов, Марчук, 2007). Вопрос о том, датировались ли породы разных комплексов долеритов, занимающих близкую геологическую позицию, или это синхронные образования, остается пока открытым. Тем не менее, геологические взаимоотношения с терригенными отложениями позднего рифея-венда однозначно указывают на наличие рифей-вендского или более позднего основного магматизма в этом районе.