ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В АРХЕЕ ТИПЫ АРХЕИСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПОРОД

  Комплексы архейских метаморфических пород слагают значительные участки фундаментов всех древних платформ, образуя более или менее крупные массивы; иногда породы этого возраста встречаются на небольших участках в составе более молодых комплексов.

Повсюду главную роль в их строении играют различные гнейсь: и кристаллические сланцы, амфиболиты, а также основные и ультра- основные изверженные породы: габбро, нориты, анортозиты, перидотиты, пироксениты и др. На значительных площадях эти породы подверглись гранитизации и превращены в граниты и мигматиты, так что негранитизированные породы часто сохраняются среди полей гранитов лишь в виде небольших участков или ксенолитов, по которым и удается судить о составе первоначальных комплексов. В отдельных районах среди архейских гнейсов встречаются обширные участки или массивы своеобразных гиперстен-гранатовых пород — чарнокитов и гра- нулитов, образовавшихся в условиях высокой температуры и давления. Изредка среди архейских образований отмечаются и слабо мета- морфизованные породы.
Изучение состава и строения метаморфических комплексов архея и условий их залегания позволяет сделать вывод, что они образовались в подавляющем большинстве случаев за счет метаморфизма осадков и продуктов вулканической деятельности (лав, туфов, туфобрек- чий и других пород), сформировавшихся на дне древнейших морей и океанов. Толщи этих пород достигают иногда очень большой мощности— до 7—12 км и более.
Среди архейских метаморфических комплексов выделяют два совершенно разных типа,, имеющих различный возраст и происхождение: нижний (ранний) архей с возрастом пород более 3000 млн. лет и верхний (поздний) —с возрастом от 3000 до 2550 млн. лет.
К первому типу (нижний архей) относят гнейсы, обогащенные темноцветными минералами, амфиболами, биотитами и пироксенами. Толщи биотитовых и амфиболовых гнейсов и амфиболитов достигают значительной мощности и широкого распространения при относительном однообразии состава. Происхождение их главным образом вулканическое. Первоначально это были базальтовые лавы и их туфы, чередовавшиеся с песчано-глинистыми осадочными породами; характерны среди них железисто-кремнистые толщи, состоящие из чередующихся железистых (магнетитових или гематитовых) слоев. В составе этих комплексов заметное место занимают древнейшие гранитоиды.
Из анализа разрезов нижнего архея разных континентов выявлена определенная закономерность: в их строении пироксенсодержащиє гнейсы и амфиболиты преобладают в нижней части разреза, тогда как в верхней увеличивается значение сиаличе-ских и карбонатных пород. В подавляющем большинстве случаев породы нижнего архея глубоко метаморфизованы и представлены гранулитовой и амфиболитовой фациями. Это одна из важнейших особенностей этих комплексов.
Второй тип архейских метаморфических комплексов (верхний архей), в отличие от нижнеархейского, имеет более слабый метаморфизм пород. Это зеленокаменные осадочно-вулканогенные комплексы, залегающие с размывом и угловым несогласием на подстилающих гнейсо

вых комплексах. До 1977 г. на многих древних платформах эти комплексы относили к нижнему протерозою. В составе верхнеархемских комплексов нередко встречаются глубоко метаморфизованные, сильно гранитизированные породы; они не отличаются от древнейших комплексов нижнего архея и часто рассматриваются совместно с ними как единый архейский гранито-гнейсовый комплекс.
Метаморфические комплексы архея слагают обширные площади всех древних платформ, выступая на поверхность в пределах щитов.
В северо-западной части Восточно-Европейской платформы они обнажаются на Скандинавском полуострове в Южной Норвегии, Швеции и Финляндии, на Кольском полуострове и в Карельской АССР. Эта область, окаймляющая берега Балтийского моря, получила наименование Балтийского щита. Здесь архейские породы слагают массивы Беломорский, Юго-Западной Швеции и другие более мелкие (см. рис. 43). На юго-западе платформы Украинский щит и прилегающие с севера части платформы, закрытые чехлом, образуют большой Украинско-Воронежский архейский массив. Кроме того, под осадочным чехлом по данным бурения и геофизических исследований прослежены Средневолжский, Башкирский, Литовско-Латвийский и другие архейские массивы.
Среди архейских пород фундамента Восточно-Европейской платформы выделяют три метаморфических комплекса: древнейшие (нижнеархейские)—кольский и беломорский и более молодой (верхнеархейский)—лопский. Кольский комплекс плохо сохранился из-за последующей гранитизации и мигматизации. Он представлен амфиболовы- ми, амфибол-биотитовыми и гранатовыми гнейсами, амфиболитами и другими породами основного состава, сохранившимися в виде полос, глыб, массивов среди гнейсо-гранитов и мигматитов. Породы кольско- го комплекса глубоко метаморфизованы (гранулитовая и амфиболито- вая фации) и имеют изотопный возраст более 3000 млн. лет.
Беломорский комплекс представлен значительно более полно, хотя также подвергся сильной гранитизации и мигматизации. На Беломорском массиве, расположенном по берегам Белого моря и прослеженном с северо-запада на юго-восток под осадочным чехлом в пределы центральной части платформы, этот комплекс состоит из очень мощной серии разнообразных гнейсов: биотитовых, гранат-биотитовых, амфиболовых, двуслюдяных, а также амфиболитов, высокоглиноземистых гнейсов и кристаллических сланцев. Среди последних очень редко встречаются маломощные (,10—!12 м) прослои мраморов.
Изотопный возраст пород беломорского комплекса определяется в широком интервале 2900—2500 млн. лет. Установлено, что породы беломорского комплекса претерпели несколько этапов метаморфизма; наиболее древний из них привел к образованию пород гранулитовой фаиии. Большинство же изотопных датировок указывает на более молодые повторные этапы метаморфизма.
Верхнеархейский лопский комплекс и его аналоги слагают ряд узких синклиналей, зажатых среди пород более древних архейских комплексов. Все породы лопского комплекса превращены в гнейсы и различные кристаллические сланцы. Заметную роль играют амфиболиты, амфиболовые и другие сланцы, возникшие за счет метаморфизма основных эффузивов. В состав лопия в ряде мест входят тонкослоистые железистые (магнетитовые) кварциты — джеспилиты (гимольская серия). С ними связаны промышленные месторождения железных руд.
7*              99

В фундаменте Сибирской платформы также выделяют древнейшие (нижнеархейские) комплексы — курультино-гонамский, алданский и более молодой (верхнеархейский) — троговый. Их выходы прослежены на юге в пределах Алданского щита и на севере платформы не Анабарском щите.
Курультино-гонамский комплекс обнажается на юго-западе Алданского щита и состоит в нижней части из гиперстеновых, роговооб- манковых, диопсндовых и других гнейсов и амфиболитов, образовавшихся за счет метаморфизма вулканогенных пород основного и ультраосновного состава. В верхней части появляются высокоглиноземистые гнейсы, кремнистые породы, кварциты и мраморы. Изотопный возраст пород курультино-гонамского комплекса — до 3400 млн. лет.
В составе алданского комплекса преобладают первично терриген- ные образования, а вулканические породы играют подчиненную роль. Присутствие карбонатных пород является одной из характерных особенностей этого комплекса. На подстилающих породах алданский комплекс залегает с угловым несогласием. В его основании находится толща кварцитов и высокоглиноземистых гнейсов, которые могли образоваться за счет метаморфизма коры выветривания и продуктов ее перэмыва. Считают, что мощность этого комплекса более 30 км. Изотопный возраст — 3500—3200 млн. лет.
Более молодые позднеархейские породы трогового комплекса, объединены в ряд серий (борсалинская, олондинская, субганская). Они заполняют многочисленные грабены (троги) и представлены слабо ме- таморфизованными вулканогенно-осадочными породами, весьма изменчивыми не только в различных грабенах, но и внутри одной структуры. Мощность их не менее 2500 м.
К архейским породам в южной части Индостанской платформы отнесены гнейсы Полуострова, образующие отдельные массивы между более молодыми протерозойскими складчатыми системами или внутри них.
На Северо-Африканской платформе архейские комплексы слагают огромный Центрально-Африканский щит, породы представлены гнейсами, гранитами и чарнокитами с изотопным возрастом 3400— 3200 млн.
лет. На западе Африки архейские породы известны на Гвинейском, Регибатском и Туарегском щитах.
На Южно-Африканской платформе в строении фундамента участвуют древнейшие нижнеархейские комплексы пород, слагающие три массива: Танганьикский, расположенный к югу от оз. Виктория, Родезийский— между р. Замбези и р. Лимпопо и Трансваальский — к югу от р. Лимпопо и пустыни Калахари (рис. 42).
На Родезийском массиве архейский возраст имеют три серии пород: себаквийская, булавайская (нижний архей) и шамвайская (верхний архей). Наиболее древняя из них себаквийская серия (до 3500 млн. лет) сложена умеренно метаморфизованными терригенными породами» в том числе кварцитами и джеспилитами; в ее строении принимают участие, также лавы основного состава и многочисленные тела гипер- базитов. Все перечисленные породы сильно гранитизированы. Несогласно на себаквийской серии залегают породы булавайской серии, е основном первично вулканогенного состава: зеленокаменноизмененные основные лавы с шаровой отдельностью, а также пирокласты, джеспилиты, кварциты, аркозовые песчаники, граувакки и известняки. Именно в этих известняках были обнаружены упомянутые выше древней-

Рис. 42. Тектоническая схема Центральной и Южной Африки
Рис. 42. Тектоническая схема Центральной и Южной Африки '
1 — архейские массивы (1 — Трансваальский, 2 — Родезийский, 3 — Мадагаскарский, 4 — К^сли,
5 — Танганьикский, 6 — Шайю, 7 — Камерунский, 8 — Центрально-Африканский); 2 — области раннепротерозойской складчатости; 3 — ннжнепротерозойский протоплатформенный чехол; 4 — области позднепротерозойской складчатости; 5— верхпепротерозойский и фанерозойский платформенный чехол; 6 — рифты
шие окаменелости—строматолиты и бактерии. В основании булавай- ской серии залегают конгломераты с валунами более древних гранитов. Мощность достигает 12 км. Определения изотопного возраста пород булавайской серии колеблются от 3200 до 2900 млн. лет.
Наиболее молодая (верхнеархейская) шамвайская серия сложена обломочными породами — аркозовыми песчаниками, конгломератами с подчиненными пачками кварцитов, филлитов и глинистых сланцев, общей мощностью не менее 3 км. Шамвайская серия многими исследователями рассматривается как молассовая формация; образовавшаяся на орогенном этапе развития этой части Южно-Африканской платформы.
Все архейские серии прорваны послешамвайскими гранитами, изотопный возраст которых 2650+50 млн. лет. С этими гранитами, кварцевыми жилами и пегматитами связывают золотую минерализацию, а также оловянное, вольфрамовое, танталовое и литиевое орудненпе на Родезийском массиве.

Фундамент Трансваальского массива в основном образован гранитами возрастом от 2400 до 3000 млн. лет, среди которых на востоке сохранился останец слабо метаморфизованных пород двух древнейших архейских комплексов —¦ Свазиленд и Модис.
Комплекс Свазиленд, который сопоставляется с себаквийской серией Родезийского массива, сложен в нижней части основными и отчасти кислыми лавами, а также силицитаїми, сланцами, граувакками, гравелитами (серия Фиг-Три). Свазилендский комплекс несогласно перекрыт комплексом Модис, состоящим из кварцитов и граувакковых песчаников с конгломератами в основании (молассовый комплекс). Все эти породы прорваны интрузиями основного и ультраосновного состава, а также гранитоидами.
На Трансваальском массиве в позднем архее возникли межгорные впадины, в которых началось образование молассовой формации (серии Доминион-Риф и Витватерсранд). Эти серии входят в состав структур протоплатформенного чехла, формирование которого шло главным образом в раннем протерозое.
Архейские породы широко распространены в фундаменте Североамериканской платформы. Они выходят на поверхность на Канадском щите, который занимает всю северную часть платформы, охватывая значительную часть Канады; часть островов Арктического архипелага и почти всю Гренландию. Сравнительно недавно на юго-западе Гренландии установлены древнейшие архейские породы, имеющие достоверный изотопный возраст около 3,8 млрд. лет. Они объединены в серию Исуа: гнейсы, богатые железом амфиболиты, кремнистые и карбонатсодержащие биотит-мусковитовые сланцы, возникшие за счет метаморфизма продуктов вулканической деятельности. Нередко встречаются тела тальковых сланцев, согласно залегающих с реликтами ду- нитов. Повсеместно отмечаются известково-силикатные породы и линзы мраморов, а также горизонты конгломератов с кварцитовой галькой. Серия Исуа интрудирована гранитоидами, которые в результате метаморфизма были превращены в гнейсы, получившие название гнейсов Амитсок. Их изотопный возраст 3750 млн. лет. Рубеж 3700— 3800 млн. лет рассматривается как время гранитообразования, метаморфизма и тектонических движений, т. е. время формирования древнейшей гранито-гнейсовой (материковой) земной коры.
Кроме Гренландии древнейшие нижнеархейские породы известны в провинции Сьюпириор, на юге Канадского щита (район оз. Верхнего) и в провинции Слей®, на северо-западе этого щита (район оз. Большого Невольничьего). Здесь развиты породы гранито-гнейсового комплекса в гранулитовой и амфиболитовой фациях метаморфизхма. Их изотопный возраст 3550 млн. лет.
Более молодые верхнеархейские комплексы — киватинский и ти- мискамингский отличаются от нижнеархейских меньшей степенью метаморфизма—это зеленосланцевые осадочно-вулканогенные комплексы.
Киватинский комплекс обнаруживает большую фациальную изменчивость на сравнительно небольших расстояниях. Выделяется два типа разрезов. Первый из них характерен для провинции Сьюпириор. Местами здесь в основании кивативского комплекса выделяется толща метаморфизованных конгломератов, гравелитов и песчаников арко- зового состава, которая залегает несогласно на древнейшем гранитогнейсовом комплексе. Выше она сменяется мощной (до 15 км) толщей
эффузивно-осадочных пород с межпластовыми интрузиями ультраосновного состава в нижней части. Разрез завершается толщей метамор- физованных терригенных пород: алевролитов, граувакков, кварцевых песчаников и джеспилитов, имеющих иногда ритмичное строение типа флиша.
Иной состав пород имеет киватинский комплекс в провинции Слейв, на севере Канадского щита. Здесь распространены в основном породы осадочного происхождения с подчиненными прослоями вулканогенных образований — лав, туфов и т. д.
В отдельных районах (трог Тимискаминг) разрез верхнего архея заканчивается тимискамингским комплексом метаморфизованных обломочных пород, среди которых значительное место занимают конгломераты, а также присутствуют кислые эффузивы и их туфы. По своему составу этот комплекс очень напоминает молассовую формацию.
Архейские комплексы всегда очень сильно дислоцированы, поэтому складчатость внутри них с трудом поддается изучению.
В отдельных блоках, сложенных наиболее древними породами архея (курультино-гонамский комплекс), установлены овально-кольце- вые структуры[**]. Считают, что эти структуры являются синклинальными и принадлежат к самым древним на Земле; они возникли во время становления первичной базальтовой земной коры и сохранились на ограниченных участках материков.
Породы нижнего архея обычно образуют линейные складки, возникшие, вероятно, в условиях повышенной пластичности толщ, и гра- нито-гнейсовые купола. Последние представляют собой куполовидные или неправильно-округлые поднятия (в поперечнике до 100—800 км) с пологими углами падения ка сводах и более крутыми ка крыльях. Между ними расположены узкие синклинальные структуры, иногда очень сложные по форме. Образование гранито-гнейсовых куполов связывают с повсеместными процессами гранитизации, неоднократно проявлявшимися в течение архея.
Породы верхнего архея, в отличие от нижнеархейских, участвуют в строении линейно-вытянутых узких зеленокаменных поясов.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ДОАРХЕЙСКОЙ И АРХЕЙСКОЙ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ
Земля прошла путь длительного развития, ее историю можно разделить на несколько этапов. Однако о самых ранних доархейских этапах имеются лишь гипотетические сведения. 
<< | >>
Источник: Немков Г. И.. Историческая геология. Учебник для вузов. 1986

Еще по теме ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В АРХЕЕ ТИПЫ АРХЕИСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПОРОД:

  1. ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В ПОЗДНЕМ ПРОТЕРОЗОЕ ТИПЫ ВЕРХНЕПРОТЕРОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПОРОД
  2. ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В РАННЕМ ПРОТЕРОЗОЕ ТИПЫ НИЖНЕПРОТЕРОЗОЙСКИХ КОМПЛЕКСОВ ПОРОД
  3. ПЕРИОДИЗАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ
  4. Г л а в а 5 ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В ДОКЕМБРИИ
  5. Глава 6 ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В ПАЛЕОЗОЙСКУЮ ЭРУ
  6. ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В ПРОТЕРОЗОЕ
  7. Глава 8 ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В КАЙНОЗОЙСКУЮ ЭРУ
  8. Часть II геологическая ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ
  9. ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В РАННЕМ ПАЛЕОЗОЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ
  10. Глава 7 ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В МЕЗОЗОЙСКУЮ ЭРУ
  11. К. Ю. Еськов. ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ И ЖИЗНИ НА НЕЙ, 1999
  12. ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В ПОЗДНЕМ ПАЛЕОЗОЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ И ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ