Тема 26. Архейско-раннепротерозойские стадии

РАЗДЕЛ 10. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ БЕЛАРУСИ

Тема 26. Архейско-раннепротерозойские стадии

История геологического развития фундамента Беларуси изучена еще слабо и может быть охарактеризована только в самых общих чертах. Более полно восстановлена история развития платформенных образований, хотя раннерифейские этапы развития восстановить также трудно из-за их фрагментарного распространения.

Доплатформенный этап развития Беларуси. История геологического формирования кристаллического фундамента охватывает длительный интервал времени с раннего архея до начала рифея (более 1,5 млрд лет), в течение которого на территории Беларуси, как и всей Восточно-Европейской платформы, была сформирована консолидированная земная кора. Становление фундамента происходило в три стадии его развития, различающиеся условиями литогенеза, магматизма, метаморфизма и структурообразования: раннеархейскую, позднеархейско – раннепротерозойскую и раннепротерозойскую.

Раннеархейская стадия может быть охарактеризована лишь в самых общих чертах в виду того, что породы, слагающие эту часть фундамента, испытали глубокий метаморфизм, приведший к их полному преобразованию. Восстановить условия их накопления и пространственно–временные соотношения практически невозможно. Исходя из предположения о близком времени проявления гранулитового метаморфизма на всей территории Беларуси и возможном примерно одновременном накоплении исходных для них пород можно допустить, что различия в составе гранулитовых комплексов были предопределены различиями условий их формирования. Приуроченность гранулитов метабазитового состава к протяженной широкой полосе субмеридианального простирания – Белорусско–Прибалтийскому гранулитовому поясу и резкое уменьшение их количества за его пределами позволяет предположить, что этот пояс развивался на месте существовавшей в раннем архее линейной зоны растяжения еще тонкой земной коры, к которой был приурочен интенсивный базальтовый магматизм. Однородность и выдержанность состава метабазитов, их слабая дифференцированность, однородный редкоэлементный состав и петрохимическое сходство с океаническими толеитовыми базальтами свидетельствуют, что накопление исходных пород гранулитового пояса происходило в океанических условиях. Этому, не противоречит и присутствие в составе пояса кристаллических сланцев основного состава, исходными породами для которых могли бы быть массивы габброидов, обычно встречающихся совместно с толеитовыми базальтами.

Гнейсово–гранулиитовые комплексы могут представлять собой терригенные или вулканогенно–осадочные толщи, которые могли накапливаться в стабильной тектонической обстановке. Наличие в переходных зонах между этими двумя областями своеобразных по составу кальцифир– и кварцит–гнейсо–гранулитовых комплексов, сопоставимых с металлоносными аспидными формациями океанических рифтов, позволяет предполагать, что сочленение этих областей происходило по глубинным разломам, служившим путями выноса кремнезема и рудного вещества. Такие граничные зоны, а также поперечная геохимическая зональность самого гранулитового пояса отражают, по всей видимости, уже существовавшую в раннем архее структурно-формационную зональность и тектоническую неоднородность земной коры, которая в той или иной степени была унаследована в последующие геологические эпохи.

Сформировавшиеся в условиях, близких к океаническим, первично-базитовые, терригенные и вулканогенно осадочные толщи в конце раннеархейской стадии в результате складчатости, регионального метаморфизма гранулитовой фации и сопутствующих ему процессов, а также локально проявленного гранитоидного магматизма были превращены в чарнокит-гранулитовый комплекс, а протоокеаническая земная кора превращена в кору переходного типа с невыдержанным еще маломощным гранитно–метаморфическим слоем.

Позднеархейско–раннепротерозойская стадия. В эту стадию на складчатом гранито–гнесовом основании на территории Беларуси были заложены обширные прогибы миогеосинклинального типа – Восточно-Литовский, Центрально–Белорусский и Новгород–Волынский, в которых шло накопление мощных эффузивно–граувакковых и флишоидных толщ, типичных для переходной стадии развития земной коры. В пограничной с гранулитовым поясом с востока Рудьмянской шовной зоне шло накопление железорудной вулканогенно–кремнистой толщи, состоящей из тонкого переслаивания кремнистых и железисто–кремнистых горизонтов с разнообразными по составу породами осадочного и вулканического происхождения. Образование подобных слоистых толщ обычно связывается с гидротермально–фумарольными процессами, происходившими в морских условиях. Локальный характер распространения и большие мощности этих отложений позволяют предполагать, что их формирование происходило в сравнительно узких и глубоких трогах в условиях длительного прогибания и сохранения в морском бассейне обстановки, благоприятной для накопления железа и кремния. Исходя из средней скорости накопления осадочных толщ в геосинклинальных областях, равной 0,33 – 0,06 мм/год и мощности железорудной шашковской свиты (не менее 1500 м), рудообразование в этом районе происходило на протяжении 25 – 30 млн лет, а формирование всей околовской серии, имеющей мощность порядка 6 км, охватывало интервал порядка 100 – 190 млн лет, при условии, что при этом не было длительных перерывов осадконакоплении и размывов.

В позднеархейскую–раннепротерозойскую стадию, в основном, был создан структурный план кристаллического фундамента. Были обособлены гранулитовые и гранито–гнейсовые области и сформировалась их внутренняя структура. Главным фактором структурообразования, вероятно, явились горизонтальные тектонические движения, приведшие к интенсивной линейной складчатости вулканогенных толщ, а в пределах гранулитовых областей произошло образование чешуйчато–надвиговых структур и мощных зон высокотемпературных бластомилонитов.

В результате складчатости и регионального метаморфизма амфиболитовой фации, произшедших в середине раннего протерозоя, накопившиеся во время этой стадии вулконогенно–осадочные толщи были превращены в амфиболит–гнейсовые и сланцево–амфиболит–плагиогнейсовые метаморфические комплексы. Эти процессы совместно с широко проявленным в первой половине раннего протерозоя гранитообразованием практически завершили преобразование протоокеанической земной коры в кору континентального типа с повсеместно развитым гранитно–метаморфическим слоем. С этого времени устанавливается на территории Беларуси континентальный режим в развитии земной коры.

Раннепротерозойская стадия охватывает вторую половину раннего протерозоя. Главные ее особенности заключаются в поднятии территории, заложении новой системы глубинных разломов, секущих все ранее сформированные структуры, глыбовый характер тектонических движений и широкое развитие корового гранитного магматизма. В эту стадию отчетливо проявилась тесная пространственная и временная связь плутонических и вулканических процессов с образованием вулканно–плутонических ассоциаций и структур. Типичным представителем таких структур является Осницко–Микашевичский пояс, который был сформирован на юге Беларуси вдоль двух зон глубинных разломов. Становлению этого пояса, вероятно предшествовала длительная (более 100 млн лет) эпоха континентального выветривания и размыва метаморфических комплексов. На это указывает значительный разрыв во времени между метаморфизмом подстилающих комплексов (2200 – 2300 млн лет) и появлением, наиболее ранней в составе этого пояса габбро–диабазовой формации (2100 – 2040 млн лет), а также присутствие в основании житковичской серии продуктов перемыва зрелых кор выветривания – кварцевых песчаников и конгломератов, состоящих исключительно из обломков кварцитов и кварца. К этому же времени относится формирование кор выветривания и зрелых терригенных толщ и в других регионах Восточно–Европейской платформы. Развитие магматизма на этой стадии происходило в два этапа. На раннем этапе (2000 – 1900 млн. лет назад) были образованы диорит–гранодиорит–гранитная и комагматичная ей латит–риолитовая формации, которые и слагают большую часть пород Осницко–Микашевичского пояса. Их формирование было связано с оживлением тектонических движений, повышенным тепловым потоком из мантии и активностью флюидов в зонах глубинных разломов. Считается, что появлению подобных формаций способствует обстановка сжатия земной коры. Метагаббро–диабазовая формация возникла, вероятно, на складчатом гнейсовом фундаменте в пределах линейного прогиба, заложенного вдоль новообразованных глубинных разломов. Возможно, смежные с прогибом территории представляли собой выступы фундамента, покрытые мощными корами выветривания. Продукты их размыва и слагают людневичскую свиту.

На более позднем этапе, который продолжался до начала рифея, магматизм проявился как внутри Осницко–Микашевичского прогиба, так и за его пределами. При этом произошла по крайней мере двухкратная смена во времени кислого магматизма базальтовым, что может свидетельствовать о значительной нестабильности тектонической обстановки в этом регионе. Решающее значение в размещении магматически активных зон приобрели, вероятно, разломы северо–западного простирания, на что указывает приуроченность гранитоидных плутонов к широкой полосе, ориентированной параллельно юго–западному краевому разлому Восточно–Европейской платформы. С заключительными проявлениями магматизма раннепротерозойской стадии было связано формирование в пределах Осницко–Микашевичского пояса трещинных интрузий аляскитовых гранитов, сопровождавшихся комагматичными им риолитами, и даек субщелочных габбро–долеритов, составляющих ассоциацию, сходную по своим геохимическим особенностям с магматическими сериями рифтовых систем. Проявившиеся в конце раннего протерозоя процессы континентального рифтогенеза отражают высокую степень консолидации земной коры этого региона и установление в его пределах платформенного режима развития.

В целом, в ходе раннепротерозойской стадии геологического развития на территории Беларуси, как и на всей Восточно–Европейской платформе, к началу рифея в результате длительных процессов осадконакопления, магматизма, метаморфизма и тектогенеза была создана консолидированная земная кора континентального типа и полностью сформировалась структура кристаллического фундамента. При этом значительную роль в структурообразовании играли разрывные нарушения, пространственная ориентировка которых на разных стадиях ее развития менялась, отражая смену направлений тектонических напряжений в земной коре.