III. Магматизм и геодинамика древних структур Земли

В истории развития Земли архейский этап (древнее 2.6 млрд. лет) был решающим в образовании земной коры. К раннему протерозою, по мнению многих исследователей, было образовано не менее 70-80% объёма континентальной коры. Основным фактором корообразования на ранних этапах явился, главным образом, магматизм, в то время как роль осадочных процессов была ограниченной. В пределах древних платформ выделяются два типа структурных областей: гранит-зеленокаменные и высокометаморфизованные гранулит-гнейсовые, где первый соотверствует геодинамической системе преобладающего растяжения, а второй – геодинамической системе сжатия.

Магматизм гранит-зеленокаменных областей. Эти области были мало переработаны в протерозое, и благодаря этому большинство магматических пород сохранило первичный геологический облик. Примером таких областей является Карельская.

В гранит-зеленокаменных областях архея выделяются два структурных элемента: I) зеленокаменные пояса и 2) гранит-гнейсовые купола. Последние занимают 60-80% площади таких областей и сложены полингенными и разновозрастными гранитоидными комплексами. В образовании таких комплексов большую роль играли процессы ультраметаморфизма, мигматизации, метасоматоза и вторичного плавления. В гранито-гнейсовых куполах отмечаются останцы, включения уотраосновных, основных, реже осадочных пород (железистые кварциты).

Структуры ранне- и позднеархейских гранит-зеленокаменных областей отличаются увеличением мощности и жесткости коры в позднем архее.

Набор магматических пород зеленокаменных поясов отличается следующими особенностями:

Преобладание основных и ультраосновных пород (55-80% от объёма вулканитов), средние породы составляют 5-40%, а кислые -3-15%.

Выделяются как плутонические, так и вулканические породы, однако, в различных гранит-зеленокаменных областях магматические породы имеют различное распространение.

В составе гранит-зеленокаменных областей выделяют следующие магматические формации:

Коматиитовая формация представлена, в одних случаях, чередованием потоков и покровов ультраосновных и высокомагнезиальных основных лав, в других случаях, перидотитовые коматииты представлены ультраосновными залежами. Раннеархейские ультраосновные вулканиты отличаются от альпинотипных улвтраосновных пород более высоким содержанием Ti, Са, Mn, Zn, Cr и более низким Mg и Ni.

Основные вулканиты этой формации также слагают потоки и силлы, которые образуют тесную пространственную и петрохимическую связь с ультраосновными вулканитами.

Толеит-базальтовая формация. Породы этой формации слагают основную верхнюю часть разреза зеленокаменных поясов. Эти базальты очень похожи на базальты срединно-океанических хребтов, от последних отличаются большей железистостью и меньшей глиноземистостью.

Андезитовая формация. В различных гранит-зеленокаменных областях породы этой формации проявлены неоднозначно и могут составлять от 20% и до 70% мощности вулканических разрезов, и приурочены к средним и верхним частям разрезов зеленокаменных поясов.

Риолит-дацитовая формация представлена породами от дацитов до риолитов, с преобладанием дацитов.

Тоналит-трондьемитовая формация связана с поздними этапами становления зеленокаменных поясов и представлена разнообразными по составу массивами кварцевых диоритов, гранодиоритов, тоналитов и плагиогранитов. Многие гранитоиды этой формации являются комагматичными (синхронными) с кислыми и средними вулканитами зеленокаменных поясов, что доказывается близостью их вещественного состава.

Магматизм гранулит-гнейсовых областей

Для этих областей характерна высокая степень метаморфизма гранулитовой и амфиболитовой ступени. Слагающие их комплексы характеризуют нижние горизонты архейской коры. Изучение магматизма в этих областях затруднено интенсивным метаморфизмом, многократно проявившимися деформациями. Первично-магматические образования являются главной составной частью разрезов высокометаморфизованных областей. Они представлены двупироксен-плагиоклазовыми кристаллосланцами, амфиболитами, метагабброидами, метаультрабазитами, плагиогнейсами. Наибольшие объёмы слагают гранитоидные комплексы. Характерной магматической ассоциацией таких областей являются габбронорит-анортозитовые комплексы с признаками глубинно-магматической кристаллизации. Ярко выраженной особенностью строения гранулит-гнейсовых областей является неоднородность их текстур, подчеркнутая чередованием различающихся по составу пород. Это изначально расслоенные многофазные интрузивы, возникшие в результате неоднократных внедрений магмы, меняющейся по составу от габброидной до гранитоидной.

Синскладчатые магматиты архея связаны непосредственно с этапами регионального метаморфизма и мощного флюидального воздействия на ранее сформированные комплексы. Процессы мигматизации метаморфической дифференциации, вторичного гранитообразования происходили в условиях напряженной складчатости и разрывных деформаций, поэтому формы залегания метаморфогенных магматических комплексов подчинены единой структуре гранулит-гнейсовых областей.