Дизъюнктивная тектоника и новейшее напряженное состояние геопространства Кольской сверхглубокой скважины

Глава 1. Краткий очерк геологического строения геопространства Кольской сверхглубокой скважины.

Под геопространством Кольской сверхглубокой скважины понимается территория, на которой обнажаются породы, пробуренные скважиной. В эту территорию входят отложения Печенгской структуры раннепротерозойского возраста и подстилающие их комплексы архейского фундамента, обнажающиеся, главным образом, вдоль побережья Баренцева моря. Помимо этого, в рассмотрении принимают участие наиболее молодые рифейские отложения полуостровов Рыбачий и Средний.

Полевые наблюдения производились на отдельных ключевых участках, которым были присвоены соответствующие наименования. Архейский фундамент изучался на <Прибрежном> участке, на участках <Спутник>, <Луостари> и <бухта Амбарная>. Участок <Прибрежный> отражает тип строения и состав архейских толщ, предположительно вскрытых скважиной СГ-3 на глубинах 10-12 км (IX толща) (Кольская сверхглубокая, 1998). Участок <Спутник>, а также южная часть <Прибрежного> могут характеризовать VIII толщу разреза скважины. Участок <Луостари> и территория к северу от г. Заполярный, в общих чертах дают представление о составе и строении толщ непосредственно подстилающих породы печенгского комплекса. Для характеристики особенностей строения и эволюции раннепротерозойского печенгского вулканогенно-осадочного комплекса проводилось картирование и структурно-вещественное изучение пород трех небольших по площади участков. Участок <Заполярный>, характеризующий вторую вулканогенную толщу (Кольская сверхглубокая, 1984). Участок <Кучин-тундра> - характеризующий строение третьей и четвертой вулканогенных толщ и разделяющей их ждановской свиты печенгского комплекса и участок <СГ-3>, характеризующий строение четвертой вулканогенной толщи свиты матерт непосредственно вокруг забоя скважины СГ-3. Рифейский этап развития геопространства, привнесший многие существенные элементы в его строение, как в архейской части, так и в раннепротерозойской, изучался на территории полуостровов Рыбачий и Средний. В работе детально изложено геологическое строение всех вышеперечисленных участков.

В пределах геопространства Кольской сверхглубокой скважины существует система разновозрастных, разномасштабных и разнотипных структурно-вещественных неоднородностей, в которых запечатлена ее многоэтапная эволюция от раннего архея до настоящего времени. При этом на каждом из крупных этапов тектогенеза была сформирована своя самостоятельная система таких неоднородностей, обусловленная вполне определенными деформационно-метаморфическими процессами. При этом неравномерность развития в объеме деформационно-метаморфических событий каждого этапа приводит к тому, что в комплексе пород сохраняются элементы структуры и продукты вещественных преобразований практически всех стадий эволюции.

Архейский этап тектогенеза характеризуется, в первую очередь, региональным проявлением процессов гранитизации, сопровождавших деформационные преобразования нескольких последовательных стадий. На этом этапе была создана сложная разрывно-складчатая структура с преобладанием северо-западных простираний ее элементов.

Раннепротерозойский этап тектогенеза резко дискордантен по отношению к архейским структурам. Он выражен системами базитовых даек северо-восточного и субмеридионального простирания, вулканитами печенгского комплекса и интенсивно развитыми зонами сдвигового рассланцевания, формировавшимися на фоне зеленосланцевого диафтореза.

Рифейский этап тектогенеза представлен редкими зонами хрупкого разрывообразования, обычно наследующими отдельные структурные неоднородности предшествующих этапов.

Раннепалеозойский этап тектогенеза запечатлен системами разрывных зон и отдельных поверхностей, выраженных либо грубым развальцеванием пород и их брекчированием, либо только зеркалами скольжения на поверхностях сместителей, северо-восточного простирания в основном правосдвиговой кинематики. Кроме этого к данному этапу относятся дайки долеритов северо-восточного простирания, с которыми связаны кварц-галенитовые и барит-кальцитовые жилы и сопутствующая рудная минерализация.

Девон-четвертичный этап тектогенеза представлен разноориентированными спрямленными трещинами с бороздами скольжения, редко с кварцевой минерализацией. Относительно молодой возраст подобных трещин был установлен еще в работах П.Н. Николаева (Николаев, 1992).

Особое внимание в реферируемой главе уделено геодинамике новейшего этапа, которая связана с тектоническими движениями, денудацией, оледенениями, гляциоизостазией и эрозией. В результате совокупного влияния этих факторов сформировался современный рельеф поверхности северо-восточной части Балтийского щита (Николаев, 1988, Короновский и др., 1993). Влияние оледенений и гляциоизостазия были ведущими факторами в рельефообразовании в течение четвертичного периода, охватывающего последние 1,8 млн лет. Но, несмотря на то, что регион неоднократно перекрывался ледниковыми покровами, основные черты рельефа обусловлены доледниковыми процессами. Тектоника и эрозия действовали постоянно и их значение особенно велико в объеме всего неотектонического этапа (35 млн. лет) (Геоморфология , 1977).

Говоря о рельефообразующей роли новейших тектонических движений на раннем этапе их проявления, выделяются три поверхности денудационного выравнивания (Кошечкин, 1969). Наиболее древнюю из них можно отнести к донеогеновому этапу (палеоген, возможно поздний мезозой), среднюю можно считать неогеновой, а самую молодую - позднеплиоценово-четвертичной. Большая часть территории Кольского полуострова принадлежит наиболее древней - донеогеновой поверхности, в частности, к ней относятся четко выраженные вершинные поверхности выравнивания Печенгских тундр. Разница высот донеогеновой поверхности на равнинных пространствах и в горах позволяет определить амплитуду суммарного новейшего поднятия горных массивов, которая составляет 400-500 метров. Значительные амплитуды вертикальных смещений донеогеновой поверхности выравнивания заставляют большинство современных исследователей высказываться в пользу блокового характера новейших движений.

Интенсивное дифференцированное поднятие, вызвавшее орографическое оформление горных массивов Печенгских тундр, обусловило также активное проявление процессов денудации. При этом наибольшая дифференциация рельефа за счет денудации, проявившейся избирательно по отношению к горным породам, возникла в пределах тех возвышенных массивов, в строении которых принимают участие породы, резко отличающиеся по прочности или степени трещиноватости. Особенно показательны в этом отношении районы, где в геологическом разрезе имеет место чередование эффузивных и осадочных образований.

Рассматриваемая территория несет значительные, разнообразные и несомненные следы мощного покровного материкового оледенения в виде экзарационных и аккумулятивных форм. Древнейшим ледниковым покровом был Баренцевоморско-Новоземельский, распространявшийся на Кольский п-ов с севера и северо-востока. На западе и в центре Кольского полуострова имеются также непосредственные, хотя и малочисленные следы двух ледниковых эпох - московской и валдайской. Ледниковое воздействие на рельеф не было существенным, а лишь сглаживающим, моделирующим. По данным А.А. Никонова средняя величина экзарации составляет 10-15 м, преобладающая величина аккумуляции в котловинах - 10-20 м Ориентировочное выравнивание рельефа в ледниковый период можно оценить в 20-40 м (Никонов, 1964).