Васильева Т.И. (1),Франк-Каменецкий Д.А. (2)
РИФЕЙСКИЕ РИФТОГЕННЫЕ ДАЙКОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ ПРИЛАДОЖЬЯ И ИХ РЕГИОНАЛЬНАЯ КОРРЕЛЯЦИЯ
(1) Институт литосферы окраинных и внутренних морей РАН,
Москва (ИЛ РАН), e-mail: tania@ilran.ru
(2) ГГУП ⌠Минерал■, Санкт-Петербург, e-mail: frank@scmin.spb.ru
Ведущим фактором эволюции на постархейском этапе развития Фенноскандинавского щита являются интра- и интеркратонный рифтогенез. Раннепротерозойские эндогенные события на современном эрозионном срезе достоверно реконструируются как ряд пространственно сочлененных или разобщенных структур, выполненных вулканогенно-осадочными толщами. Что касается целого ряда более молодых активизаций, начиная с рифея, то на современном уровне эрозионного среза они проявлены почти исключительно в виде даек, трубок и малых интрузий. Лишь в единичных случаях, таких, как Пашский грабен, грабены Сатакунта, Мухос, Контозерская структура, они были выражены в морфологии палеорельефа в виде крупных депрессий, в разрезах которых существенную роль играют вулканиты. Таким образом, основным источником данных при реконструкции эндогенных событий геологической истории Фенноскандии в позднем протерозое и палеозое становятся плутонические тела и дайковые комплексы.
В пределах Фенноскандинавского щита принципиально могут быть выделены три крупные палеорифтовые системы, заложившиеся в позднем протерозое, зачастую наследуя более ранние рифтогенные структуры, и продолжавшие развитие и в фанерозое. В первую очередь к подобным структурам должен быть отнесен Баренцевоморский рифт, затем Беломорский рифт, наследовавший более древнюю мобильную зону, и система грабенов развитых в юго-западной части Фенноскандинавского щита (грабены Сатакунта, Мухос, Пашский, структура Дала и др).
В конце раннего протерозоя √ начале рифея магматизм широко проявился вдоль всей южной границы Фенноскандинавского щита и выразился в формировании целого ряда интрузий гранитов-рапакиви и ассоциирующих с ними пород. В Приладожье в это время формировались Салминский батолит, а также сравнительно небольшая Улялегская сателлитная интрузия расположенные на восточном берегу Ладожского озера. Возраст Салминского батолита составляет 1.56 млрд. лет. Выборгский массив располагается на северном побережье Финского залива и имеет неправильную овальную форму. Южная часть массива скрыта под акваторией Финского залива. На севере к нему примыкают два его сателлита - Ахвенисто с подковообразным обрамлением из пород габбро-анортозитового комплекса и Суоминиеми, целиком сложенный гранитами-рапакиви. Возраст плутона оценивается в 1640 +/- 4 млн лет [6,7]. В пространстве и времени с рапакиви ассоциируют гипабиссальные дайковые комплексы базитов и кварц-полевошпатовых порфиров, которые образуют два узких и достаточно протяженных пояса к северо-западу от массива Суомениеми (пояса Хяме и Ахвенисто). Дайки пояса Хяме обычно содержат фенокристы и (или) мегакристы плагиоклаза, в основной массе, состоящей из плагиоклаза, оливина, клинопироксена и оксидов. Их возраст определен как 1665 до 1653 млн. лет [7].
Дайки долеритов, выявленные на западном берегу Ладожского озера (район пос. Лумиваара), и связанные с линейными субмеридиональными магнитными аномалиями [3], образуют тела видимой мощностью около 30 метров, субширотного простирания, имеющие субвертикальное или крутое северо-западное (70-80 гр.) падение. Они сложены средне-мелкозернистыми гиперстеновыми долеритами, хорошо раскристаллизованными. Мощность закалочной зоны, сложенной тонкозернистой, до стекловатой, массой, составляет 15-30 см. Экзоконтактовая зона имеет мощность порядка 0.5-1 метра и представлена зоной реоморфизма, в которой вмещающие гнейсы и гранито-гнейсы ладожской серии подверглись частичному плавлению. По системе диагонально ориентированных по отношению к дайке трещин в зоне экзоконтакта и вдоль самого контакта отмечается внедрение расплавленного материала гранитного состава. Мощность таких зон составляет первые сантиметры. К центральной части изученного нами дайкового тела приурочена зона, обогащенная фенокристами плагиоклаза, нередко зонального или с тонкой каемкой более кислого плагиоклаза. Размер фенокрист весьма разнообразен, главным образом, до 5-7 см по длинной оси, но были отмечены и фенокристы, достигающие 10х15 см.
Внедрение гранитов рапакиви вдоль южной границы Фенноскандинавского щита контролировалось глубинными разломами и трещинами, часто листрического облика. Их формирование обусловлено существованием протяженной палеорифтовой структуры эпиорогенного типа, в целом имеющей субмеридиональную ориентировку. Субмеридиональные структуры в Приладожском районе хорошо выделяются как в геофизических полях [1], так и в результате дешифрирования космических и аэроснимков[3]. Это, а также находки даек гиперстеновых долеритов на западном побережье Ладожского озера, позволяет предположить, что данная палеорифтовая структура охватывала и территорию Приладожья
Пашско-Ладожский среднерифейский компенсированный грабен охватывает фактически всю акваторию Ладожского озера. К магматическому комплексу, непосредственно связанному с его формированием, относятся вулканогенно-осадочная салминская серия, Валаамский силл или ряд силлов, интрузия Хопунваара и дайки высокожелезистых оливиновых долеритов [4,5,6] Возраст интрузии Хопунваара, геохимически сходной с Валаамским силлом, определен рубидий-стронциевым методом как 1.35 млрд лет[4]. Возраст Валаамского силла по последним данным (персональное сообщение Ваасйоки) по единичному зерну циркона составляет 1.4 млрд. лет.
Дайки высокожелезистых оливиновых долеритов были изучены на северо-западном побережье Ладожского озера (район г. Сортавала) и на прилегающих островах. Они образуют узкий пояс север-северо-западного простирания, состоящий из десятка тел отдельных тел. Отдельные дайки в основном представлены плитообразными телами мощностью до 30 м, которые прослеживаются на местности на расстояние до 100-150 м. Дайки имеют главным образом субвертикальное падение, или 75-80 гр. на СВ или З.
Дайки сложены темно-серыми, до черных, мелкозернистыми долеритами. В приконтактовой зоне порода приобретает афировый, до стекловатого, облик. Мощность зон закалки колеблется от нескольких см до 10 см и более. Иногда наблюдаются тонкие нитевидные апофизы стекловатого материала даек во вмещающие гнейсы ладожской серии раннего протерозоя. А.П. Световым [5] описаны флюидально-полосчатые и вариолитовые структуры для ряда даек на о. Риеккалансаари. Химический состав даек не отличается от состава базальтов салминской свиты рифея, развитой на восточном берегу Ладожского озера и достаточно хорошо изученной к настоящему времени. По химическому составу дайки отвечают высокожелезистым толеитам, с несколько повышенным содержанием щелочей, в особенности K2O, а также TiO2 и P2O5. Содержание редких и редкоземельных элементов также идентично салминским базальтам, их распределение имеет сильно дифференцированный характер, выраженный в резком обогащении ЛРЗЭ (La-61.3, Ce-131, Nd-78.2, Sm-14.7, Eu-5.13, Tb-1.4, Yb-4.42, Lu-0.5).
Комплексы гипабиссальных тел основного состава сходного возраста описаны и в пределах других палеорифтовых структур южной части Фенноскандии. В грабене Сатакунта выделено две группы диабазов, которые секут свекокарельские образования, йотнийские граниты-рапакиви и йотнийские осадочные породы. Их возраст по циркону и бадделеиту определен как 1.258-1.268 млрд. лет. Внутренние взаимоотношения между этими группами на настоящее время неясны. Аналогичные образования известны и в районе Аландских островов [7].
Дайковые комплексы постйотнийского возраста формируют узкие линейные пояса северо-западного простирания, приуроченные главным образом к висячим бортам грабенов и формировались в геодинамических условиях пассивного рифтинга с преобладающим горизонтальным растяжением в СВ-ЮЗ направлении. Выделяемые на космических снимках а также по морфоструктуре поверхности дна дорифейского фундамента в акватории Ладожского озера нарушения северо-восточного простирания скорее всего, имеют более раннее заложение.
Ладожский (Пашский) грабен, согласно данным сейсморазведки [1] является выходящим на дневную поверхность фрагментом системы грабенов, широко развитой под платформенным чехлом. Район Ладожского озера, почти полностью охватывающего Пашский грабен, наиболее интересен тем, что эндогенная активность здесь прослеживается непрерывно, начиная со времени развития свекофеннид. Наиболее молодые из описанных в настоящее время проявлений вулканической активности в вышеуказанном районе √ туффизиты - вскрыты в результате бурения в районе д.Яблоновка (Карельский перешеек). Согласно устному сообщению М.Н. Афанасова, туффизиты здесь развиты по вендским песчаникам, то есть могут быть охарактеризованы как пост вендские. Таким образом можно утверждать, что в районе Приладожья магматическая активность продолжалась с наиболее поздних стадий становления свекофеннид (дайки лампрофиров), в раннем рифее (Салминский массив гранитов рапакиви), среднем рифее (вулканиты саминской свиты, Валаамский силл, интрузия Хопунваара) и позднее.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ ╧ 00-05-64492 и ╧ 01-05-64190, гранта ⌠Ведущие научные школы■ (проект 00-15-96479) и гранта ╧ 330 6-го конкурса-экспертизы молодых ученых.
Литература
1. Берзин Р.Г., Сулейманов А.К., Андоющенко Ю.Н. и др.
Глубинное строение земной коры севера Восточно-Европейской платформы вдоль
фрагмента опорного профиля МОВ-ОГТ ⌠1-ЕВ■ ⌠Лодейное поле √ Переславль Залесский■
//7-ая Международная конференция по тектонике плит им. Л.П. Зоненшайна.
Москва. 30-31 октября 2001. Тезисы. М.: Научный мир, 2001, с.200-201.
2. Васильева Т.И., Франк-Каменецкий Д.А. Новые данные
о структурно-тектонических особенностях размещения позднепротерозойских
дайковых комплексов Северного Приладожья. Материалы XII молодежной конференции,
посвященной памяти К.О.Кратца. ╚Геология и геоэкология Фенноскандинавского
щита, Восточно-Европейской платформы и их обрамления. С-Пб. 2001. С.9-11
3. Васильева Т.И., Франк-Каменецкий Д.А., Зайончек А.В.
Дайковые комплексы как индикаторы обстановок позднепротерозойского рифтогенеза
в районе Сортавалы (Северное Приладожье//7-я Межд. конф. по тектонике плит
им. Л.П. Зоненшайна. Москва. 30-31 октября 2001 г. ╚Общие вопросы тектоники╩.
С. 222-224
4. Ларин А.М., Кутявин Э.П. Возраст йотнийского магматизма
Северного Приладожья //Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1993 Т.1.
╧5
5. Светов А.П., Свириденко Л.П. Рифейский вулкано-плутонизм
Фенноскандинавского щита. Петрозаводск, 1995
6. Франк-Каменецкий Д.А. Геология, геохимия , минералогия
и петрология рифейских базитов Приладожья. //Вопросы геологии Карело-Кольского
региона Петрозаводск, 1996. с. 12-24
7. Ramo T. Petrogenesis of the proterozoic rapakivi granites
and related basic rocks of Southwester Fennoscandia: Nd and Pb isotopic
and general geochemical constraints// Bulletin Geol. Surv of Finland, v
355, 1991
8. Suominen V.The chronostratigraphy of Southwestern
Finland with special reference to postjotnian and Subjotnian diabases//
Bulletin Geol. Surv of Finland, v 356, 1991