30. Геологическое развитие Земли на позднеархейском этапе. Особенности распределения, строения и интерпретации зеленокаменных поясов. Полезные ископаемые.

На всех щитах древних платформ и в пределах фундамента плит, наиболее примечательной чертой является наличие трёх основных типов комплексов пород, формирующих более или менее линейные зоны, обычно именуемые поясами: 1. Зеленокаменные пояса – мощные толщи закономерно изменяющихся пород от ультраосновных до основных вулканитов через последовательно дифференцированные. 2. Поля гранито-гнейсов, т.е. гнейсы, по составу отвечающие гранитам и обладающих гнейсовидной текстурой. 3. Гранулитовые пояса. Метаморфические породы, сформировавшиеся в условиях средних давлений и высоких температур, содержащие кварц, полевой шпат и гранит. Именно эти толщи пород, перекрывают «серые гнейсы». Зеленокаменные пояса – значительное разнообразие и повсеместное распространение. Это породы, претерпевшие хлоритизацию, эпидотизациюи т.д. В нижнем слое пояса преобладают метаперидотиты и метабазальты. В самом верхнем слое – высокомагнезиальные основные и ультраосновные вулканиты – каматииты с характерной скелетной структурой. Выше залегает толща уже более дифференцированных вулканических пород, от базальтов до реалитов и кремнистых толщ. Подобная цикличность повторяется несколько раз. Зеленокаменные пояса образуются на ТТГ породах, протяжённость 100-1000 км. В разрезе имеют синклинальную форму. Фундамент зеленокаменного пояса можно наблюдать редко, обычно под лавами располагается конломерат из обломков серых гнейсов. Фундаментом ЗКП служит серогнейсовая кора. Команчиты–содержат вулканиты. Средний элемент–СГП и КГП, вулканиты и туфы. Верхний элемент–конгломераты, кварциты, глинистые сланцы, железистые кварциты, карбонатные породы. ЗКП формируют основную часть платформ. Зеленокаменные пояса распространены на Африканской платформе (щит Зимбабве, центральная Африка, Западная Африка) везде прорваны гранитами и метаморфизованы в гранулитовой и амфиболитовой фациях; Австралийской платформе (блоки Пилбара и Иилгарн) – в основании вулканиты, пачки метаосадочных пород. Верхи разреза сложены конгломератами, песчаниками. Индостанская и Австралийская платформы – обладают сходным строением, поздним магматизмом и метаморфизмом. Канадский щит на Северо-Американской платформе, Балтийский (Карелия между ладожским и онежским озёрами) и Украинский щит (Среднеднепровский блок) на Восточно-Европейской платформе, Алданский щит – Сибирская платформа (западная и восточная часть Алданского щита), также на Китайско-Корейской платформе. ! В низах разреза залегают базит-ультрабазитовые высокомагнезиальные недифференцированные вулканиты, выше последовательно дифференцированные базальт-андезит-риалитовые вулканиты в сочетании с турбидитовыми толщами, а затем молассовый конгломерат, песчаник. Гранит-зеленокаменные области позднего архея, слагающие значительную часть фундамента древних платформ, скорее всего были сформированыпод воздействием спрединга и субдукции, т.е. уже более или менее типичных плитнотектонических процессов. Высокая литологическая информативность пород зеленокаменных комплексов позволяет установливать мелководные и глубоководные обстановки, выявлять условия континентального склона и его подножия. !Важной составной частью являются железистые кварциты, которые образуют железорудные месторождения!

В средне- и позднеархейское время на сиалической, «протоконтинентальной», серогнейсовой коре, в условиях тектонического растяжения иобразования бассечйнов формировались мощные толщи ультраосновных и базальтовых вулканитов, сменившееся последовательными сериями вулканических пород и осадочными толщами, при дальнейшем метаморфизме, превратившиеся в зеленокаменные пояса. Многократный гранитоидный диапиризм расчленил эти пояса на узкие зоны. В среднем и особенно позднем архее проявляются плитно-тектонические обстановки со спредингом и субдукцией, а к концу архея формируется суперматерик – Пангея-0.

Залежи полезных ископаемых в архейских породах относительно невелики. С одной стороны, это связано с небольшим развитием этих пород, а с другой – с низкой скоостью выноса рудных элементов из мантии в земную кору. Наиболее важные месторождения – железо, марганец, золото, а также хром, никель, титан, кобальт и медь. Месторождения вулканических комплексов зеленокаменных поясов и месторождения пегматитов. Разделяют на месторождения вулканических комплексов зеленокаменных поясов и месторождения пегматитов.

В этих горных породах почти не было К. Тоналиты, тронъениты, метавулканические породы (амбиболиты), осадочные породы (конгломераты, кварциты, железистые кварциты, глинистые сланцы), мрамора. Процесс образования(?):

-Захват серых гнейсов: вплавление и выплавление коматиитов и базальтов.

- кислые и средние магмы, результат переплавки серых гнейсов, происходит в субаэральных условиях

- циркуляция прекращается и впадина заполняется осадочными породами, в основном карбонатными и песчаниками.

-конвекция меняет свой знак и следовательно возникновение новой ячейки, сжатие следовательно удвоение мощности коры.

На самом деле исходя из петрохимических данных: имеют гетерогенное строение, то есть, рассаматривается, как коллизия вулканических дуг. К концу среднего архея сформировалось примерно 40 процентов континентальной земной коры.

Образование: в результате переработки Земля стала в 2 раза больше, мало что осталось от первичной гнейсовой коры. Континентальная кора расслаивается на два слоя: базальтовый и гранитный.

––ГГП(гранулито-гнейсовые пояса) появляются в конце архея. Тектоническийпокров, сложен Гранулитами более высокая фация метаморфизма. Для них характерны средние давления и высокие температуры, начинается 2,750 млрд лет назад, а заканчивается – 2600 млрд лет назад, следовательно в пределах литосферы сталкиваются крупные фрагменты коры. Они испытывают беломорскую складчатость, в результате происходит образование первого суперконтинента Пангея №0. ГГП–швы между отдельными блоками.

31. История геологического развития Земли в раннем протерозое. Континенты и складчатые пояса. Осадочные бассейны, состав атмосферы, климат. Полезные ископаемые раннего протерозоя.

2,5 – 1,65 млрд лет

Проявляются новые струкрутрные элементы – протоплатформы и настоящие подвижные пояса. Развитие основных структурных элементов земной коры шло медленно, скорости осадконакопления были невелики. Пангей-0 просуществовавший 300 млн. лет начал распадаться с образованием бассейнов с корой океанического типа.

Главная особенность начала раннего протерозоя – расчленение или деструкция многих позднеархейских стабильных областей. На Африканском континенте крупнейших протоплатформ было две – Калахари (Трансваальский пологий прогиб – хорошо развитый и изученный комплекс отложений) и Конго. Второй структурный элемент – подвижные пояса. Канадский щит – регион распространения классических разрезов раннепротерозойских зон – Уопмей, Трансгудзонская, Пенокийская, Лабрадорская.

Протоплатформы – относительно стабильные, изометричные блоки земной коры.

(начало на уровне 2,5-1,65 млрд лет.)

Земная кора по своим параметрам уже была близка к современной – обладала достаточной прочностью. Пангея-0 подвергся раздроблению, в результате которого обособились протоплатформы. Свидетельством раздробления являются широко распространённые рои даек основного состава. Присутствие местами офиолитов (комплекс метаморфизованных ультраосновных и основных интрузивных (дуниты, перидотиты, пироксениты, различные габбро, тоналиты), эффузивных (преимущественно базальты и их туфы) и глубоководных осадочных отложений, интерпретируемый как образование океанической земной коры и наличие протяжённых вулкано-плутонических поясов типа Акитканского в Сибири, Трансскандинавского в Европе, на северо-западе Канадского щита и в других местах может свидетельствовать в пользу проявления спрединга и существования палеозон Беньофа, а также процесса субдукции. Сильная деформированность нижнепротерозойских образований подвижных поясов с формированием надвигов указывает на энергетичное тангенциальное сжатие со стороны протоплатформенных блоков. Во второй половине раннего протерозоя (около2 – 1,9 млрд лет) подвижные пояса заканчивают своё развитие, раздавливаясь между сходящимися протоплатформами, и коллизионные процессы приводят к образованию гранулит-гнейсовых поясов сильной тектонотермальной переработки, включающей метаморфизм, гранитизацию и интенсивные деформации.

В конце раннего протерозоя возникла Пангея-1 – новый гигантский материк, практически полностью вышедший из-под уровня моря. На другой стороне Земли сосредоточилась водная масса – гигантский океан Панталасс.

Было сформировано от половины до трёх четвертей современного объёма земной коры. Муйская зона на юге Сибири, в Прибайкалье, зона Майомбе в Африке и Маунт-Айза (закончила своё формирование в среднем рифее) в Австралии. Гранулито-гнейсовые пояса – Восточно-Гатский в Индии. Новообразованные зоны – Делийская система в Индостане, Кибарская в Африке. образование проходило в условиях растяжения. Остальная часть земной коры развивалась в условиях поднятий. Некоторые участки платформ были заняты плоскими впадинами типа синеклиз, заполнявшимися обломочными и карбонатными (строматолитовые биостромы) осадками озёрно-аллювиального или мелководно-морского происхождения значительной мощности (5-6 км). Наиболее крупные – Атабаска в Северной Америке, Виндийская и Куддапахская в Индии и др. В синеклизах наблюдаются проявления бимодального магматизма. В Пангее-1 существовали довольно многочисленные зоны растяжения.

На поверхности кротонов начинают закладываться осадочные бассеины.-синеклизы(Онежское озеро) 2 типа платформенных структур:синеклизы и рифтогенные.Породы: в синеклизах накапливаются терригенные осадочные породы(обломочные, глинистые , мелководно-морские и континентальные), среди них примечательны красноцветные отложения, которые говорят о повышенном содержании кислорода . В чехлах синеклизов-много эффузивов основных и кислых. Внедрено много интрузий. Метаморфизм сильно варьирует. Отсутствуют биотурбаторы осадков. Рифтогенные прогибы- эффузивами и туфами., в меньшей степени наличие обломочных пород. Терригенные образования в более глубоководных условиях, чем осадочные породы в синиклизах: В океанах-глубоководные породы, которые в последствии оказываются сильно метамирфизованы. Начиная с протерозоя- образование железистых кварцитов. На рубеже 1,5 млрд лет полностью исчезают.

Образование железистых кварцитов:

1) бассеины с воостановительной обстановкой(не несли O₂, тольно CO₂), в них поступает много Fe и Mn из гидротерм и кор выветривания на суше.(вода+ газ следовательно кистота + минерал следовательно выветривание)

2) Воздействие океанских течений. То есть слойки кварцитов образуются в результате постоянного переноса торригенного материала и процессов кремненакопления.(гидротерм много- Земля горячая.)

Тиллиты и гляцио-морские отложения обнаружены в центральной части Канадского щита.: 2,4-2,2 млрд лет назад, маркируют 1⁰, щит раскалывается- Гуронское оледенение. Не высокое содержание кислорода. Оледенение как бы совмещается с парниковым эффектом в результате повышенного содержания CO_2. Местами продолжается образование зелено-каменных поясов.(кротон сан-франциско): переработка ТТГ-коры до млрд лет в ограниченных участках. Следовательно существование тектоники малых плит. Остаются более типичные складчатые пояса- коллиционные(континентальные) и акреционные(окраинно-континентальные). Коллиционные:2,1-1,8 млрд лет столкновение континентов, коллизия приводит к образованию суперконтинентов. Образуется Колумбия( в центре- сев америка, на востоке балтика,западный фрагмент- площадь австралии, китая, антарктиды, на севере-сибирь). Складчатость Гудзонская(у нас называется Карельской.).Сразу после образования Колумбии начинается процесс распада и диструкции, продолжавшийся 0,5 млрд лет. Изменение атмосферы в узком интервале времени(2,450-2,200 млрд лет), содержание кислорода увеличивается в 60 раз. Причина этого кроется в распаде цианобактерий., которые отлагая карбонаты извлекают из атмосферы CO₂ и захоранивают.

Итоги: распад архейского суперконтинента и формирование колумбии, сформировалось примерно ¾ континентальной коры. Климат: сухой и жаркий, заисключением Гудзонской складчатости.

ПИ: железистые кварциты(есть на всех континентах), Au–V–Fe конгломераты, медистые песчаники, Ti и Cr, связанные с нижними слоями расслоённых интрузий. Главные черты осадконакопления в раннем протерозое. Мало кислорода, образовывались гальки пирита. В основном красные, пёстроцветные породы.