Структурно-петрофизические условия локализации раннепротерозойских пегматитовых и магматических месторождений северо-восточной части Балтийского щита

Положение Чупино-Лоухского и Печенгского рудных районов в докембрийских структурах северо-восточной части Балтийского щита.

Согласно современным концепциям, в истории развития Балтийского щита выделяются четыре крупных тектономагматических цикла, которые соответствуют архею, раннему и позднему протерозою [Gaal, 1990; Рундквист, Митрофанов, 1988 и др.]. Особенностью щита является своеобразное <омоложение> коры с северо-востока на юго-запад и его блоковое строение. В нем выделяются три крупные провинции: юго-западная Дальсландская, центральная Свекофеннская и северо-восточная Кольско-Лапландско-Карельская, а также западная Каледонская (рис. 1.а), которые различаются общим характером геологического развития, составом и глубинным строением, металлогеническими особенностями и являются структурами первого порядка, разделенными глубинными разломами [Земная кора , 1978; Эволюция , 1987 и др.].

Кольско-Лапландско-Карельская провинция, занимающая северо-восточную часть Балтийского щита, в которой находятся Чупино-Лоухский и Печенгский рудные районы, представляет собой наиболее древнюю часть земной коры и разделяется на три мегаблока: Карельский, Беломорский и Кольский. Центральное положение занимает Беломорский мегаблок, который рассматривался как часть саамского складчатого пояса, претерпевшего неоднократные складчатые и разрывные деформации, полиметаморфизм и мигматизацию [Кратц и др., 1978; Строение литосферы..., 1993 и др.]. В его пределах широко развиты тоналитовые гнейсы, амфиболиты и высокоглиноземистые гнейсы беломорского комплекса, прорванные расслоенными интрузиями базит-ультрабазитов (2.45 млрд. лет), слюдоносными пегматитами (1,76 млрд. лет). Породы этого мегаблока претерпели несколько этапов тектонических деформаций, метаморфизма и магматической активизации, два из которых относятся к архею, а два к раннепротерозойской (карельской и свекофеннской) складчатости [Геология Карелии, 1987].

В пределах Кольского мегаблока выделяются крупные блоки - Мурманский, Центрально- Кольский, Кейвский, Инарский, Беломорский, Терский и мобильные пояса сформированные в лопийский и карельский этапы (Колмозеро-Вороньинский, Лапландско-Колвицкий и Печенга-Имандра-Варзугский), которые подразделяются, на более мелкие блоки, зоны и отдельные структуры [Mitrofanov et al., 1995] (рис. 1.б).

Геологическая история Балтийского щита характеризуется дроблением литосферы на блоки различных порядков, в ходе которой выделяются пять тектономагматических и соответствующих им металлогенических циклов [Рундквист, Митрофанов , 1998]: саамский цикл (> 3.15 млрд. лет), лопийский (3.15-2.5), карельский (2.5-2.0), свекофеннский (2.0-1.65), рифейский (1.65-1.1 млрд. лет). Каждый из них характеризуется определенным комплексом пород, спецификой тектономагматической истории и металлогении, определяемым геодинамическим режимом развития основных геологических структур. Для формирования раннепротерозойских пегматитовых Чупино-Лоухского и магматических месторождений Печенгского рудных районов северо-восточной части Балтийского щита важнейшее значение имеют карельский и свекофеннский тектономагматические циклы.

Рис. 1. Схема геотектонического районирования Балтийского (Фенноскандинавского) щита (а) и структурно-геологическая карта северо-восточной части Балтийского щита (б) с раннепротерозойскими пегматитовыми и магматическими месторождениями. Составлена на основе геологической карты масштаба 1:500000 [Mitrofanov et al., 1995]: Палеозой: 1 - Хибинский и Ловоозерский комплексы нефелиновых сиенитов. Поздний протерозой: 2 - конгломераты и песчаники. Ранний протерозой: 3 - граниты, гранодиориты и диориты, 4 - чарнокиты (а) и щелочные граниты (б), 5 - вулканогенно-осадочные комплексы, 6 - расслоенные интрузии перидотит- пироксенит-габбро-норитов и габбро-анортозитов. Ранний протерозой - поздний архей: 7 - основные гранулиты, эндербиты, 8 - кислые гранулиты. Поздний архей: 9 - гранодиориты, диориты и эндербиты, 10 - высокоглиноземистые гнейсы и сланцы, 11 - кислые гнейсы, 12 - метакоматииты, амфиболиты и гнейсы зеленокаменных поясов, 13 - железистые кварциты, амфиболиты и гнейсы, 14 - гнейсы, сланцы, 15 - гнейсы, амфиболиты, 16 - гранодиориты, диориты, 17 - плагиограниты, тоналитовые гнейсы, 18 - кианит-гранат- биотитовые гнейсы, 19 - гнейсы, гранитогнейсы, мигматиты и амфиболиты; 20 - субвертикальные разломы (а) и надвиги (б), разделяющие протерозойские блоки, 21 - раннепротерозойские месторождения мусковитовых пегматитов (1 - Чупино-Лоухский, 2 - Енский районы), 22 - раннепротерозойские магматические интрузивы с медно-никелевой, платинометальной и хромитовой минерализацией (2.5-2.4 млрд. лет): 1 - Гора Генеральская, 2 - Мончегорский, 3 - Имандровский, 4 - Федорово-Панский, 5 - Луккулайсваара, 6 - Ципринга, 7 - Кивакка; 23 - раннепротерозойские габбро-верлитовые интрузии с медно-никелевыми месторождениями (1.95-1.94 млрд. лет): 8 - Печенгское, 9 - Аллареченское рудные поля. I - I и II - II - опорные профили через Чупино-Лоухский и Печенгский районы. Бел - Беломорский мегаблок; Мур - Мурманский, Кол - Центрально-Кольский, Тер - Терский, Ке - Кейвский и, Ин - Инарский блоки; Ион - Йонский и К-В - Колмозеро-Вороньинский зеленокаменные пояса; ЛГП - Лапландский и КГП - Кандалакша-Колвицкий фрагменты Лапландского гранулитового пояса; Пе - Печенгская и Им-В - Имандра-Варзугская зоны карелид.

Тектономагматическая активизация карельского цикла (2.5-2.0 млрд. лет), в пределах Беломорского и Кольского геоблоков была связана с заложением глубоких расколов в ранее кратонизированной области, когда по границам блоков, в условиях режима растяжения, возникла система сопряженных линейных рифтогенных структур северо-западного и северо- восточного простирания [Земная кора , 1978; Магматизм и металлогения , 1993; Металлогения Карелии, 1999 и др.], в которых преобладал основной-ультраосновной магматизм. В их развитии выделяются два главных этапа с характерными для них магматическими, осадочно-вулканогенными формациями и металлогенией. В начальный сумийско-сариолийский этап образовался главный Беломорский рифт и вместе с ним сформировалась Печенга-Имандра-Варзугская рифтогенная зона, контролирующая размещение этих интрузий. Вулканиты этих структур имеют различный состав и относятся к андезитобазальтовой, толеит-базальтовой, пикрит-базальтовой формациям. В этот период происходит формирование раннепротерозойской северопеченгской вулканогенно-осадочной серии и формирование Печенгской структуры. В пределах Карельского и Кольского геоблоков интрузии максимально расслоены, имеют крупные размеры и лополитообразную форму (Луккулайсваара, Ципринга, Кивакка, Мончегорский, Федорово-Панский, Горы Генеральской и др.). Они содержат сульфидную медно-никелевую, хромитовую и платинометальную минерализацию (см. рис. 1.б). Главную роль в их локализации играют продольные разломы архейского основания, имеющие северо-западное простирание, а также северо-восточные разломы [Чащин, 1999]. Возраст этих интрузий определен в 2.5-2.4 млрд. лет. [Баянова, Митрофанов, 2002 и др.]. Для Беломорского блока в это время характерен интенсивный интрузивный магматизм с внедрением дайкового комплекса лерцолит-габброноритов и габбродолеритов, а затем жильных гранит-лейкогранитов. В позднем карелии породы всех метаморфических и интрузивных комплексов претерпели интенсивные, но локально проявленные деформации и метаморфизм в условиях эпидот-амфиболитовой фации высоких давлений. В это время формируются складчатые структуры Чупино-Лоухского пегматитового района.

Свекофеннский тектономагматический цикл (2.00-1.65 млрд. лет) характеризуется заложением системы глубинных разломов северо-западного и субширотного простирания, явившихся основой свекофеннских подвижных поясов. Беломорская структура в этот период представляла собой область интенсивных движений и метаморфизма [Магматизм и металлогения , 1993; Эволюция , 1987; Металлогения Карелии, 1999 и др.]. На рубеже 1.95-1.80 млрд. лет породы беломорского комплекса претерпели интенсивный диафторез эпидот-амфиболитовой фации высоких давлений с формированием зон вторичного рассланцевания. В этот период формируются главные месторождения мусковитовых пегматитов Чупино-Лоухского и Енского районов [Гродницкий, 1982; Шуркин и др., 1988 и др.], а в Печенгском рудном районе происходит локализация никеленосных габбро-верлитовых интрузивов, а затем, на завершающем этапе свекофеннского цикла формируются межпластовые тектонические зоны синметаморфического рассланцевания, которые приводят к образованию чешуйчато-блоковой структуры Печенгского рудного поля [Горбунов, 1968; Горбунов и др.1978, 1999 и др.].

Печенгский рудный район как составная часть Печенга-Имандра-Варзугской зоны карелид фигурирует во всех тектонических, геофизических и металлогенических обобщениях по Балтийскому щиту, но под разными названиями. Г.И.Горбунов и др.[1978, 1999] выделяют на Кольском полуострове Печенга-Варзугскую структурно-формационную и одноименную металлогеническую зону и различают на ее северо-западном фланге два крупных рудных поля медно-никелевых месторождений - Печенгское и Аллареченское. Т.В.Билибина и др. [1980] рассматривают их как две металлогенические зоны, входящие в одну структурно- формационную зону, а М.В.Минц и др. [1990] - как два рудных района в пределах Печенгско-Аллареченской металлогенической области. Г.Гаал [Gaal, 1990] называет Печенгское рудное поле Печенгским металлогеническим районом и трактует его как составную часть свекофеннского пояса Печенга-Пасвик-Полмак. В середине 1980-х годов интерпретации металлогении района на основе геосинклинальной теории сменились различными вариантами плейттектонических построений [Минц и др., 1996; Berthelsen, Marker, 1986; Melehik, Sturt, 1994 и др.].

Таким образом, для структурно-петрофизических исследований диссертанта были выбраны Чупино-Лоухский слюдоносный и Печенгский рудные районы. Их объединяет формирование на раннепротерозойском (карельском) этапе развития Балтийского щита пегматитовмещающих складчатых структур сложного поперечно-перекрестного типа в первом, а для второго - образование северопеченгской серии, слагающей Печенгскую структуру, в которой локализуются габбро-верлитовые интрузивы с медно-никелевыми месторождениями. В свекофеннский этап тектономагматической активизации в Чупино- Лоухском районе происходит образование зон вторичного рассланцевания, которые накладываются на складчатые структуры и контролируют размещение жил мусковитовых пегматитов, а в Печенгском районе происходит формирование чешуйчато-блоковой структуры Печенгского рудного поля с образованием тектонических синметаморфических зон рассланцевания и локализация в них богатых сульфидных медно-никелевых руд [Шуркин и др., 1988, Горбунов и др., 1999; Казанский и др., 1985, 1994; Лобанов, 2007 и др.].