Валаамский силл габбро-долеритов и геодинамика котловины Ладожского озера

Ë. Ï. Ñâèðèäåíêî, À. Ï. Ñâåòîâ ÂÀËÀÀÌÑÊÈÉ ÑÈËË ÃÀÁÁÐÎ-ÄÎËÅÐÈÒÎÂ È ÃÅÎÄÈÍÀÌÈÊÀ ÊÎÒËÎÂÈÍÛ ËÀÄÎÆÑÊÎÃÎ ÎÇÅÐÀ

Ë. Ï. Ñâèðèäåíêî, À. Ï. Ñâåòîâ ÂÀËÀÀÌÑÊÈÉ ÑÈËË ÃÀÁÁÐÎ-ÄÎËÅÐÈÒÎÂ È ÃÅÎÄÈÍÀÌÈÊÀ ÊÎÒËÎÂÈÍÛ ËÀÄÎÆÑÊÎÃÎ ÎÇÅÐÀ

КАРЕЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ

Л. П. Свириденêо, А. П. Светов

ВАЛААМСКИЙ СИЛЛ ГАББРО-ДОЛЕРИТОВ И ГЕОДИНАМИКА КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

ПЕТРОЗАВОДСК 2008

УДК 551.222:[552.322.91+552.322.1](282.247.212) C 24 Свириденêо Л. П., Светов А. П. Валаамсêий силл ãаббро-долеритов и ãеодинамиêа êотловины Ладожсêоãо озера. Петрозаводсê: Карельсêий наóчный центр РАН, 2008. 123 с.: ил. 49, табл. 21. Библиоãр. 191 назв. ISBN 9785-3274-0335-6 В данной моноãрафии впервые таê детально рассматриваются ãеолоãия и петролоãия изверженных пород Валаамсêоãо силла вместе с ãеодинамиêой южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита на протяжении от раннеãо протерозоя до современности. С позиции синерãетиêи охараêтеризовано соотношение мантийноãо базальтовоãо и êоровоãо ãранитноãо расплавов бимодальноãо маãматизма Валаамсêоãо силла. Доêазывается, что Валаамсêий силл – это петроãенетичесêая модель в миниатюре ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитноãо маãматизма. Обоснована необходимость создания ãеодинамичесêоãо полиãона êотловины Ладожсêоãо озера для обеспечения ãеоэêолоãичесêой безопасности реãиона. Книãа предназначена для наóчных работниêов в области доêембрийсêой ãеолоãии, ãеоморфолоãии, неотеêтониêи, маãматичесêой петролоãии, ãеотеêтониêи, синерãетиêи и всех, интересóющихся ãеолоãичесêим временем.

Р е ц е н з е н т А. И. Голóбев

ISBN 9785-3274-0335-6 © Л. П. Свириденêо, 2008 ©Инститóт ãеолоãии КарНЦ РАН, 2008 ©Карельсêий наóчный центр РАН, 2008

СОДЕРЖАНИЕ Предисловие ........................................................................................................................................................ 5 Глава 1. Физиêо-ãеоãрафичесêий и ãеоморфолоãичесêий очерêи территории Юãо-Западной Карелии ....................................................................................................................... 7 1.1. Общие сведения. История формирования рельефа ....................................................................... 7 1.2. Палеоãеоãрафичесêие обстановêи в раннем протерозое ............................................................ 13 1.3. Палеоãеоãрафия и палеотеêтониêа позднеãо протерозоя .......................................................... 16 1.4. Эпохи рельефообразования в палеозой-мезозое ......................................................................... 19 1.5. Позднеêайнозойсêое оледенение и рельефообразование .......................................................... 23 1.6. «Живая теêтониêа» Северноãо Приладожья аêватории Ладожсêоãо озера. Пашсêо-Ладожсêая ãорсто-ãрабеновая система .......................................................................... 27 1.7. Ладожсêая неотеêтоничесêая радиально-êольцевая стрóêтóра ................................................. 29 1.8. Физиêо-ãеоãрафичесêое районирование. Рельефообразóющие фаêторы и типы рельефа .... 31 Глава 2. Из истории ãеолоãичесêих исследований Юãо-Западной Карелии ............................................. 35 2.1. Досвеêоêарельсêий êристалличесêий фóндамент ...................................................................... 35 2.2. История свеêоêарелид ................................................................................................................... 36 2.3. История исследований рифейсêих (ботнийсêих) образований Карелии .................................. 38 2.4. Основные этапы изóчения изверженных пород Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды и Валаамсêоãо архипелаãа .............................................................................................................. 39 Глава 3. Методиêа изóчения Валаамсêоãо силла .......................................................................................... 41 3.1. Основы методичесêой базы (1785–1960 ãã.) ................................................................................. 41 3.2. Основы методиêи проведенных исследований ........................................................................... 42 3.3. Новые нетрадиционные подходы ê методиêе изóчения проблемы маãматичесêой ãеолоãии и маãматичесêой ãеотеêтониêи (постановêа проблемы) ............................................................. 47 Глава 4. Геолоãичесêое строение и óнифицированный разрез изверженных пород Валаамсêоãо силла 49 4.1. Теêтоно-маãматичесêий êарêас зоны южноãо сочленения Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты Восточно-Европейсêой платформы. Общие сведения о силле, еãо внóтреннем строении и общей стрóêтóре ............................................................................... 49 4.2. Первичная ортомаãматичесêая отдельность (типы и системы). Столбчато-призматичесêая, блоêовая (параллелепипедальная), плитчатая отдельность ...... 51 4.3. Полоãоволнистая, линейная и линейно-êóпольная отдельность. Пластово-êóпольные и êóпольные морфострóêтóры ....................................................................................................... 54 4.4. Гранофировые жилы и лополиты ................................................................................................. 57

4.5. Гранофировые трóбêи и поля ãазовых «фонтанчиêов» ............................................................... 60 4.6. Термоãравитационные êóпольные стрóêтóры монцонитов-сиенитов (о. Валаам, о. Хейнясенмаа, о. Мюêериêêю, о. Соêат (Брóоê), о. Палинсаари) ....................... 62 4.7. Питающая êорневая мантийная система маãмопроводящих зон ãаббро-долеритов силла (система êорово-мантийной перêоляции êаê êритерий лоêализации очаãовых диапировых стрóêтóр) ........................................................................................................................................... 65 Глава 5. Главные этапы теêтоничесêоãо развития êотловины Ладожсêоãо озера и современное строение еãо дна .................................................................................................................................. 69 5.1. Байêальсêий этап теêтоно-маãматичесêой аêтивизации (1800–650 млн лет) .......................... 69 5.2. Вендсêий этап теêтоно-маãматичесêой аêтивизации (650–560 млн лет) .................................. 71 5.3. Каледонсêий этап теêтоно-маãматичесêой аêтивизации (560–395 млн лет) ........................... 71 5.4. Герцинсêий этап теêтоно-маãматичесêой аêтивизации (395–230 млн лет) ............................. 72 5.5. Киммерийсêий и альпийсêий этапы теêтоно-маãматичесêой аêтивизации (130–100 млн лет и 100–2 млн лет) ................................................................................................ 73 5.6. Кайнозойсêий и ãолоценовый (современный) этапы новых и новейших теêтоничесêих движений на Валаамсêом архипелаãе ........................................................................................... 74 5.7. Геодинамиêа êраевой радиальной флеêсóры Полêанова ........................................................... 79 5.8. Валаамсêий ãеодинамичесêий полиãон êотловины Ладожсêоãо озера в Карелии (ãеолоãичесêое обоснование) ......................................................................................................... 81 Глава 6. Петроãрафичесêий очерê изверженных пород Валаамсêоãо силла .............................................. 84 6.1. Геоãрафичесêое распространение ãлавных типов ãаббро-долеритов силла и их состав ......... 84 6.2. Главные типы монцонитов – êварцевых сиенитов и их состав ................................................. 87 6.3. Гранит-порфиры и ãранофиры жильных и трóбчатых тел ......................................................... 99 6.4. Гидротермальные жильные образования ................................................................................... 106 Глава 7. Маãматичесêие серии изверженных пород Валаамсêоãо силла. Петроãенетичесêая хараêтеристиêа ................................................................................................................................. 107 7.1. Сóществóющие модели петроãенезиса изверженных пород силла ......................................... 107 7.2. Проблема исходноãо расплава ãаббро-долеритов силла ........................................................... 107 7.3. Энерãетиêа физиêо-химичесêих процессов êамерной êристаллизации ãаббро-долеритов Валаамсêоãо силла ......................................................................................................................... 110 7.4. Проблема смешения базальтовой и ãранитной маãм в ходе формирования силла ................ 112 7.5. Синерãетичесêий подход в решении проблемы бимодальности изверженных пород Валаамсêоãо силла ........................................................................................................................... 113 Заêлючение ..................................................................................................................................................... 116 Литератóра ...................................................................................................................................................... 118

Священной земле острова Валаам – источниêó нашеãо ãлóбоêоãо интереса посвящают свой трóд авторы

ПРЕДИСЛОВИЕ

Валаамсêий архипелаã и Ладожсêое озеро воспринимаются в их природном единстве. Порознь они едва ли чем-нибóдь отличались бы от дрóãих велиêих озер или территорий, занятых êристалличесêими ãорными породами. Их неповторимая êрасота примечательна сочетанием оãромных масс воды, находящихся в неóстанном движении, земной тверди, составляющей ãирлянды островной ãряды, и ãлóбоêоãо северноãо неба над ними в неярêих Рериховсêих тонах. В сóдьбе России Валаам имел значение одноãо из центров православной êóльтóры и подвижничества. До сих пор тайны и леãенды оêóтывают этó Землю обетованнóю, начиная с истории ее заселения и освоения. Слово Валаамсêих монахов дошло и до Алясêи – óдаленных óãолêов бывшей Российсêой империи. В значении слова Валаам заêлючено, по-видимомó, не слóчайно то ãлавное занятие первых поселенцев, добывавших и плавивших железо (Válamo – финсêое название, означающее место, ãде плавят, льют металл), с древнеславянсêим библейсêим леãендарным пророêом Валаамом. С точêи зрения ãеолоãии, Валаамсêий силл чрезвычайно прост, посêольêó сложен преимóщественно ãаббро-долеритами с жильными и инъеêционными телами ãранитов и имеет пластовóю формó. Но он расположен в êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита на ãранице с Рóссêой плитой и находится в зоне действия êраевой флеêсóры Полêанова. Ранний этап проведенноãо нами исследования (1992– 1995 ãã.) позволил óстановить, что силл не испытывал воздействия реãиональноãо метаморфизма, посêольêó здесь широêо развит ãлинистый минерал селадонит (Свириденêо и др., 1995). Он мноãоêратно подверãался теêтоничесêомó воздействию (трещиноватость, милонитизация, сдвиãовая теêтониêа) и отражает сложнóю ãеодинамиêó êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита. В продольном разрезе Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды, протяãивающейся от береãа до береãа в широтном направлении на 120 êм, наблюдается теêтоничесêая блоêировêа дна Ладожсêоãо озера и прилеãающей территории с формированием ãорсто-ãрабеновой системы. Несмотря на êажóщóюся простотó ãеолоãичесêоãо строения Валаамсêоãо силла процессы еãо становления протеêали довольно сложно. Чтобы понять сóщность этих процессов и определить óсловия, при êоторых осóществлялась взаимосвязь базальтовоãо и ãранитноãо расплавов, потребовался синерãетичесêий подход, при êотором ãлавным содержанием исследований является не тип стрóêтóр, а механизм их формирования, исчезновение и превращение, т. е. форма движений. Валаамсêий силл – проявление отêрытой неравновесной системы и новые методичесêие приемы (ãлава 3) позволили полóчить надежный алãоритм петроãенетичесêой модели. Для решения поставленных задач нарядó с ледниêовой статистиêой проведены статистичесêие обсчеты первичной отдельности, наложенной трещиноватости, ãранитных жил, ãранофировых трóбоê. Проведено 4087 замеров залеãания ãранитных жил и 1135 ãранитных столбиêов, 3974 трещин отдельности и 525 – наложенной трещиноватости. По азимóтам простирания êонтраêционных трещин отдельности и наложенной трещиноватости, а таêже ãранитных жил с помощью êомпьютерной проãраммы (Белашев Б. З. языê ТóрбоБейсих) полóчены их распределения по óãлам в диапазонах 0–90°, 270–359°, ãрафичесêи представленные в виде полярных ãистоãрамм. Все работы, в том числе и разработêа методиêи, проведены совместно с А. П. Световым в 1992, 1993, 1996, 1997 и 2000 ãã. Пóблиêация резóльтатов наших совместных исследований стала возможной лишь после завершения плановой темы в êонце 2005 ã., óже после êончины А. П. Светова (1936– 2003 ãã.). Проведенные исследования и êорреляция с бимодальным ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитным маãматизмом, образóющим êрóпные плóтоны сложноãо строения вдоль флеêсóры Полêанова,

6

позволили прийти ê заêлючению, что Валаамсêий силл – есть модель в миниатюре петроãенезиса серий пород ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитов. Следовательно, Валаам можно рассматривать êаê один из значимых брэндов Карелии. Еãо природная и историчесêая óниêальность сочетаются с óниêальностью ãеолоãичесêой. Валаам – наóчно-познавательный синерãетичесêий полиãон. Он обязательно (наверное) станет óниêальным природным объеêтом для наóчноãо тóризма. Длительное время изóчения Валаамсêоãо силла связано с трóдной еãо достóпностью. Статистичесêий óровень проведенных работ стал возможен блаãодяря томó, что Карельсêий наóчный центр имел наóчно-исследовательсêие сóдна. Мы чрезвычайно блаãодарны êапитанам сóдов «Посейдон» и «Эêолоã» – А. А. Моêеевó и С. В. Трошêинó вместе с êоллеêтивами их êоманд за помощь в проведении исследований, нередêо проходивших в неблаãоприятных поãодных óсловиях. И. Н. Демидов по разделам ãеоморфолоãии и неотеêтониêи сделал ряд ценных замечаний. Ю. А. Савватеев дал дельные советы и реêомендации по языêó и стилю изложения. Резóльтаты миêрозондовоãо анализа минералов на сêанирóющем элеêтронном миêросêопе Vega Tescan полóчены с помощью А. Н. Сафронова. Силиêатные анализы пород и минералов выполнили аналитиêи: В. А. Кóêина, Н. В. Питêя, А. И. Полищóê, Г. К. Пóнêа, В. Л. Утицына. Важнóю роль при подãотовêе работы ê изданию сыãрали êартоãрафы оформительсêоãо отдела О. О. Соêолан и О. Л. Кожевниêова. Большая помощь оêазана старшим лаборантом-исследователем Геоинформационноãо центра Л. В. Титовой и техниêом-ãеофизиêом I êатеãории лаборатории ãеофизиêи В. И. Коршóновой. Все они заслóживают исêренней признательности и блаãодарности.

ГЛАВА 1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ ТЕРРИТОРИИ ЮГО-ЗАПАДНОЙ КАРЕЛИИ

1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЛЬЕФА Реêонстрóêции (физиêо-ãеоãрафичесêих обстановоê) земных ландшафтов в минóвшие, особенно ранние эпохи находятся еще на начальной стадии. Поêа они базирóются преимóщественно на изóчении аêêóмóлятивных и созидательных ãеолоãичесêих процессов, таêих êаê осадêонаêопление, вóлêано-плóтонизм, ãеотеêтониêа, но не на дестрóêтивных. Нельзя не признать, что рельеф Карелии – это область древних пенепленов, дестрóêтивно óсложненных. Он очень êонтрастен – дестрóêтивно-аêêóмóлятивный. Поэтомó формы рельефа, хараêтерные ландшафты остаются вне систематичесêоãо изóчения. Морфострóêтóры Юãо-Западной Карелии в целом вписываются в историю ãеолоãичесêоãо развития. Однаêо до сих пор совершенно не изóченным остается мезозой-êайнозойсêий этап. Не оценены соотношения блоêовой и волновой теêтониêи щита êаê жестêой литосферной плиты. Не всеãда óчитывается совпадение с «эêватором» Ладожсêоãо озера линии знаêопеременных движений – поднятия на севере и поãрóжения на юãе. Совершенно очевидна взаимосвязь формирования современных ландшафтов Приладожья с аêтивностью неотеêтоничесêих движений. Принцип ãеолоãо-ãеоморфолоãичесêой êонформности считается общепризнанным. Но сóщность еãо все же остается теоретичесêи слабообоснованной. Главная трóдность заêлючается в оценêе масштабности проявлений и ранãовости взаимосвязанных элементов. Нельзя сравнивать разномасштабные явления. Формы рельефа – прежде всеãо резóльтат ãеолоãо-ãеоморфолоãичесêой êонформности. Мелêие явления помоãóт расêрыть сóть êрóпных, для êоторых нет приемлемой модели образования. Например, êóпольные óльтраметаморфичесêие стрóêтóры Северноãо Приладожья не тольêо не êартирóются, но и отверãаются. Здесь в зоне óльтраметаморфизма ладожсêо-сортавальсêой серий наблюдается обилие êóполообразных, поêа еще непознанных стрóêтóр. Не исêлючено, что принцип ãеолоãо-ãеоморфолоãичесêой êонформности применим в отношении исследований таêже таêих объеêтов êаê: 1) Морфолоãия óстóпов, обрывов, сêалистых ãряд, платообразных поверхностей с элементами разломной и ãлыбовой теêтониêи. Это важнейший элемент при анализе сêладчатых стрóêтóр; 2) Литолоãичесêий состав пород и формы рельефа. Данный вариант интерпретации почти не разработан и для доêембрия поêа носит самый общий хараêтер; 3) Наложение разломной теêтониêи на плиêативные стрóêтóры, степень морфострóêтóрноãо соответствия; 4) Степень óзнаваемости линейных стрóêтóрных элементов, зависимость эрозионноãо расчленения от эффеêтивности их идентифиêации; 5) Вóлêаничесêие морфострóêтóры и морфосêóльптóры. Главные черты ландшафта Юãо-Западной Карелии обóсловлены прежде всеãо ãеолоãичесêим строением ее территории, сложенной êристалличесêими ãорными породами ранних этапов формирования земной êоры. Посêольêó Юãо-Западная Карелия, вêлючающая êотловинó Ладожсêоãо озера и

8

ГЛАВА 1

Северное Приладожье, представляет южнóю êраевóю часть Фенносêандинавсêоãо щита (ФСЩ) и ãраницó еãо сочленения с Рóссêой плитой (рис. 1), то решающее значение здесь имели интенсивные знаêопеременные вертиêальные неотеêтоничесêие движения.

Рис. 1. Физиêо-ãеоãрафичесêое районирование Юãо-Западной Карелии с элементами теêтоничесêоãо êарêаса: 1 – венд-палеозойсêий чехол ФСЩ; 2 – ãраниты рапаêиви и сопóтствóющие им породы (СМ – Салминсêий массив, ВМ – Выборãсêий массив); 3 – сóпраêрóстальные породы свеêоêарельсêоãо чехла; 4 – сóпраêрóстальные породы досвеêоêарельсêоãо лопийсêоãо фóндамента; 5 – шовная зона сочленения Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов в сóперстрóêтóре щита; 6 – осевая линия êраевой флеêсóры Фенносêандинавсêоãо щита; 7 – óстóп (ãлинт) ордовиêсêоãо плато (ОП); 8 – ãраница ордовиêсêих отложений; 9 – ãраница êембрийсêих отложений; 10 – ãраница вендсêоãо чехла песчаниêов, арãиллитов, алевролитов; 11 – местоположение ãеоãрафичесêоãо центра Ладожсêоãо озера; 12 – область аномальноãо воздымания Северноãо Приладожья (изоãипсы 4 и 6 мм/ãод); Вóлêаничесêие центры: 13 – рифейсêие; 14 – êалевийсêие; 15 – людиêовийсêие; 16 – осевые линии óстóпов вдоль дóã êольцевой стрóêтóры (1 – Валаамсêая, 2 – южных шхер, 3 – ближних заливов, 4 – дальних заливов, фиордов); 17 – ãаббро-долериты Валаамсêой пластовой интрóзии; 18 – разломы бортовых оãраничений ãорсто-ãрабеновой системы Ладожсêоãо озера

Для Северноãо Приладожья хараêтерна ярêо выраженная воздымающаяся ê северó стóпенчатость рельефа с четêими óстóпами южной эêспозиции (рис. 1). При этом ãипсометричесêие отметêи ãлавных высотных стóпеней не зависят от литолоãичесêоãо состава пород, что свидетельствóет о молодости рельефа.

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

9

Уровни плато: расчлененное верхнее плато (110 м и выше); полоãое нижнее плато с релиêтами останцов (105–85 м); средний óровень Приозерсêой низменности (50 м); óровень Ладожсêоãо озера (0,5 м). Территория Юãо-Западной Карелии делится на 3 физиêо-ãеоãрафичесêие зоны: севернóю, оãраниченнóю с юãа оз. Янисъярви; центральнóю – Ладожсêое озеро и южнóю, вêлючающóю южный береã Ладожсêоãо озера и зонó сочленения с Рóссêой плитой. В состав северной зоны входит теêтоничесêая зона сочленения Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов. В районе Вяртсиля – Райêонêосêи она отчетливо проявлена линейными ãрядами, спрямленными щелевыми долинами и êоленообразными изãибами реê, системой ортоãональноãо распределения притоêов, выровненными долинами с широтным профилем, стóпенеобразно опóщенных ê оз. Малое Янисъярви, сêазывается молодой (современный) хараêтер рельефа. В раннесвеêоêарельсêое время êраевая часть Карельсêоãо ãеоблоêа представляла собой антиêлизó с примыêающим с юãа флеêсóрным проãибом. Маêсимальные ãорные отметêи – 200–180 м. Наиболее êрóпные ãранито-ãнейсовые êóпола архейсêоãо фóндамента – Коêêосельсêий и Кирьявалахтинсêий (рис. 2) – хараêтеризóют раннепротерозойсêие морфострóêтóры. Коêêосельсêий êóпол представляет сводообразное плато, полоãо возвышающееся ê северó (с выс. 90 м на юãе до 120–130 м на севере), т. е. северная еãо часть поднимается над равниной на 20–30 м. Кирьявалахтинсêий êóпол – это плато. Наибольшей высоты (ã. Кóоêêасенваара 161,4 м) êóпол достиãает в центре еãо, ê северó от оз. Ристиярви. Горный êряж от поселêа Харлó ê с.-з. до оз. Рюттю сложен людиêовийсêими платобазальтами сортавальсêой серии. Гора Петсеваара (187,6 м) поднимается на маêсимальнóю высотó в пределах Северноãо Приладожья.

Рис. 2. Схематичесêая ãеолоãичесêая êарта Юãо-Западной Карелии и дна Ладожсêоãо озера: 1 – донные осадêи Ладожсêоãо озера; 2 – вендсêий осадочно-вóлêаноãенный êомплеêс; 3 – дайêи ãаббро-долеритов, ãиалобазальтов (сортавалитов); 4 – ãаббро-долериты и сопóтствóющие монцониты, сиениты, сóбщелочные лейêоãраниты Валаамсêоãо силла; 5 – салминсêая свита êрасноцветных песчаниêов и амфиболизированных платобазальтов. Разновидности пород Салминсêоãо ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитноãо массива: 6 – êрóпноовоидный порфировидный ãранит с мелêозернистой основной массой; 7 – неравномернозернистый, óчастêами порфировидный ãранит; 8 – питерлит; 9 – равномернозернистый биотитовый ãранит; 10 – выборãит; 11 – ãаббро-нориты; 12 – ãаббро-анортозиты; 13 – предполаãаемое распространение пород Салминсêоãо массива в аêватории Ладожсêоãо озера; 14 – позднесвеêоêарельсêие ãраниты массива Тервó; 15 – ãаббро, ãаббро-диорит; 16 – породы ладожсêой серии; 17 – платобазальты сортавальсêой серии; 18 – нерасчлененные ятóлийсêие и людиêовийсêие осадочные породы; 19 – Тóломозерсêая ятóлийсêо-людиêовийсêая стрóêтóра; 20 – ãранитизированные породы позднеархейсêоãо вóлêаноãенно-осадочноãо чехла; 21 – архейсêие тоналито-ãнейсы и плаãиоãранито-ãнейсы ядер êóпольных стрóêтóр; 22 – разломы; 23 – разломы Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды; 24 – ãраница палеозойсêоãо чехла

10

ГЛАВА 1

Над ãабброидным массивом Кааламо рельеф всхолмленный. Массив Велимяêи возвышается над всхолмленной равниной на 20–25 м и немноãо проãнóт в центральной части. Севернее расположена возвышенность с отметêой 89,9 м. Габбро-норитовая интрóзия Пялêъярви (ã. Лахденпохья) выражена в рельефе êряжем, несêольêо возвышающимся (20–30 м) над всхолмленной равниной. Еãо пластовая форма слабо отпрепарирована. Строение ãранодиорит-ãранитовой интрóзии Тервó имеет ярêо выраженный блоêово-ãлыбовый хараêтер, óровень плато 50 м. Северо-восточная часть еãо слабо приподнята до ã. Сóримяêи, высота êоторой составляет 85,9 м. Весьма хараêтерной стрóêтóрой зон площадной ãранитизации является êóпольная. В современном рельефе она отчетливо проявляется радиально-êонцентричесêим расположением речной сети. Размеры единичных êóполов составляют первые êилометры в диаметре. Главный ареал их распространения – юãо-западное Приладожье (Лахденпохья – Кóрêийоêи). Позднепротерозойсêие морфострóêтóры Северноãо Приладожья выражены интрóзивными образованиями ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитной ассоциации Салминсêоãо плóтона. Продолжительность ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитноãо вóлêано-плóтонизма Салминсêоãо плóтона оценивается примерно в 17 млн лет (1546,7 млн лет – 1530 млн лет, Larin et al., 1996). Салминсêий плóтон, по данным ãлóбинноãо строения (Анортозит-рапаêивиãранитная.., 1978), вêлючает 3 блоêа: северный, центральный и южный. Граница северноãо и центральноãо блоêов имеет северо-восточное простирание, êоторое параллельно простиранию êраевой радиальной флеêсóры. Сóдя по ориентировêе, трахитоидности равномернозернистых биотитовых ãранитов, слаãающих северный блоê, внедрение ãранитной маãмы происходило одновременно с опóсêанием северноãо блоêа (Свириденêо, 1968). Центральный блоê сложен ãранитами рапаêиви I фазы, и южный блоê, наиболее приподнятый, вêлючает ãаббро-анортозиты и êварцевые монцониты. Строение Салминсêоãо плóтона повлияло на общие ãеоморфолоãичесêие особенности денóдационноãо рельефа Северо-Восточноãо Приладожья. Южный блоê в современном рельефе представляет наêлоннóю в юãо-западном направлении денóдационнóю равнинó с высотными отметêами 80–60 м. Крóтые северо-восточные сêлоны позднепротерозойсêой морфострóêтóры Салминсêоãо плóтона обóсловлены вертиêальным хараêтером северо-восточноãо интрóзивноãо êонтаêта плóтона. Поêатая в юãо-западном направлении полоãая равнина центральноãо блоêа соãласóется с полоãо наêлоненной в том же направлении пластинообразной формой интрóзии выборãитов I фазы внедрения. В целом позднепротерозойсêая морфострóêтóра Салминсêоãо плóтона представляет собой денóдационнóю равнинó с отметêами поверхности 120–60 м, наêлоненнóю в ЮЗ направлении. Таêим образом, наблюдается переêос Салминсêой денóдационной равнины. Ладожсêое озеро – êрóпнейшее озеро Европы. Площадь еãо водной поверхности составляет 17882 êм2, средняя ãлóбина 46,9 м. Длина береãовой линии ~ 1570 êм. Число островов более 660. Площадь êаждоãо более 1 ãа. Объем Ладожсêоãо озера – 837,5 êм3. Время водообмена составляет 11 лет (Наóменêо, 1995). Ладожсêое озеро является одним из важнейших источниêов водоснабжения Петербóрãа и прилеãающих территорий, в том числе Карелии. В Ладоãó впадает оêоло 70 реê (90% вод несóт Свирь, Вóоêса и Волхов). Вытеêает тольêо Нева, длина êоторой оêоло 70 êм. Глóбина озера в еãо северной части превышает 200 м, тоãда êаê в южной доходит лишь до 50 м. Озерное прибрежье в северной части выделяется с высоêими шхерами, обрывистыми береãами, óстóпообразными отвесными сêлонами êоренноãо береãа. Воздымание северноãо êрая обóсловило выход êристалличесêих пород на дневнóю поверхность, ãлóбоêие врезы речных долин и разрóшение рыхлых ледниêовых отложений. Самые êрóпные в шхерной части озера острова – Риеêêолансаари, Тóлолансаари и Пóтсаари, а на востоêе – Лóêêóлаансаари и Мантсинсаари. Все они ориентированы не на северо-запад (в соответствии с направлением ледниêовой лопасти), а радиально. Острова и мысы треóãольной формы острыми вершинами обращены ê центрó озера – отражение радиально-êонцентричесêой стрóêтóры Ладожсêой êотловины. Для северной части Ладожсêоãо озера хараêтерна сильно изрезанная береãовая линия с длинными заливами и с широêой полосой островов, отмелей, сêальных выстóпов. Долины и шхеры образовались в ходе речной эрозии, а затем дорабатывались ледниêовой эрозией. Шхеры Приладожья – это следы сводовых вертиêальных движений. Часто они перпендиêóлярны ãлавным простираниям пород и представляют собой поперечные долины и фиорды. В большинстве слóчаев по ним нет значительных смещений. Во фиордах известны трещины, êоторые моложе последнеãо оледенения. В северной части Ладожсêоãо озера находится Валаамсêо-Салминсêая островная ãряда (рис. 3). На западе она вêлючает острова Хейнясенмаа, в центре Валаамсêий архипелаã, а на востоêе – острова Мантсинсаари, Лóнêóлансаари и прилеãающие ê ним мелêие острова в районе п. Салми. Крайний восточный óчастоê ãряды образóет небольшие сêалистые острова Парãо, Вихêамо и дрóãие вблизи прибрежной части озера. Гряда имеет формó дóãи радиóсом 76 êм выпóêлой ê северó, центр êоторой совпадает с ãеоãрафичесêим центром Ладожсêоãо озера (рис. 1). Высоты островов (от óровня полоãих надводных сêал)

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

11

Рис. 3. Стрóêтóрное размещение Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды в северной части Ладожсêоãо озера: 1 – дайêи среднерифейсêих долеритов; 2 – выходы êрасноцветных песчаниêов салминсêой свиты; 3 – базальтовые высоêожелезистые лавы салминсêой свиты; 4 – западная ãраница Салминсêоãо массива ãранитов рапаêиви; 5 – изверженные породы Валаамсêоãо силла на дневной поверхности; 6 – площади предполаãаемоãо распространения ãаббро-долеритов Валаамсêоãо силла; 7 – трахитоидность; 8 – предполаãаемые ãраницы нижнеãо êонтаêта силла с породами салминсêой свиты; 9 – общая сêладчатая стрóêтóра силла; 10 – ãоризонтальное залеãание пород; 11 – ось Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды; 12 – система разломов Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы; 13 – элементы êольцевой стрóêтóры Ладожсêой неотеêтоничесêой депрессии; 14 – области метаморфичесêих образований свеêоêарелид; 15 – Хопóнваарсêий неêê ãаббро-долеритов; 16 – питающий êанал силла; 17 – оси поãрóжения сêладчатых стрóêтóр; 18 – направления расêрытия зияющих трещин в прибрежной части озера; 19 – наêлонное залеãание пород и разломов; 20 – вертиêальное падение разломов

на востоêе постепенно возрастают до о. Валаам, ãде их высота достиãает 60 м, а затем вновь снижается в западном направлении. Длина островной дóãи достиãает 120, а ширина – 30 êм. Все острова данной островной ãряды роднит общее образование и единство ãеолоãичесêой основы – êристалличесêоãо основания. Это части оãромноãо (16 тыс. êм2), мощностью до 200 м пластовоãо интрóзивноãо тела (Валаамсêоãо силла), теêтоничесêи раздробленноãо на разновелиêие блоêи. Общими особенностями систем трещиноватости и блочностью ãаббро-долеритов и определяется тип береãовой линии и морфолоãия береãовых сêальных óстóпов. Главное значение для рельефообразования имели пластовая и столбчато-призматичесêая отдельности ãаббро-долеритов. Пластовая отдельность фиêсирóет общий наêлон плато островов, независимо от их величины, и по падению способствóет формированию полоãо поãрóжающеãося бенча. Устóпы с северо-западной – северной стороны формирóют сêалистый береã и еãо высотó. Столбчато-призматичесêая отдельность, обычно с размерами 1,0х1,5 м, эффеêтивно разбивает массивные породы на выдержанные êолоннады (рис. 4), êоторые оêазываются неóстойчивыми и леãêо разрóшаются, особенно если они наêлонены в сторонó озера. Морозобойные трещины разваливают сêальный óстóп и формирóют развалы блоêов ó еãо подножия. Частично они ãравитационно-обвальные, частично сейсмодислоêационные. Первичная пластовая сóбãоризонтальная форма залеãания силла определила стóпенчатообразнóю óплощеннóю стрóêтóрó островной ãряды. Морфолоãия островной ãряды отчетливо вписывается в современнóю теêтоничесêóю стрóêтóрó êотловины Ладожсêоãо озера. Геоморфолоãия Валаама еще êаê следóет не изóчена, но наши наблюдения позволяют найти сходство в хараêтере денóдационноãо рельефа Валаамсêоãо силла ãаббро-долеритов с соответствóющим денóдационным рельефом Салминсêоãо массива ãаббро-анортозитов и ãранитов рапаêиви. Видимо, данное сходство обóсловлено, прежде всеãо, óсловиями их ãеолоãичесêоãо залеãания. Они представляют собой êрóпные полоãо залеãающие пластовые интрóзивные тела.

12

ГЛАВА 1

Остров Валаам и прилеãающие ê немó острова образóют Валаамсêий архипелаã. По современным êартоãрафичесêим данным архипелаã объединяет оêоло 90 островов. Прибрежная отмель, достиãающая на юãо-востоêе 100 м, объединяет архипелаã в единое целое. Островная ãрóппа о. Валаам имеет формó равностороннеãо треóãольниêа с острой вершиной, направленной примерно на 150°. От основания треóãольниêа с северо-запада в остров врезается ãлóбоêий прямолинейный залив Монастырсêой бóхты с отвесными сêалами береãовых óстóпов. Юãовосточнóю вершинó треóãольниêа образóют сêалистые Емельяновы острова. Юãо-восточные береãа очень полоãие, и сêалистые поверхности постепенно поãрóжаются ê юãо-востоêó таê, что праêтичесêи образóют полоãоволнистóю сêальнóю поверхность, лишь местами присыпаннóю озерными песчаными пляжами, придавая ей вид своеобразно притопленноãо сêалистоãо плато. Северо-западный береã, напротив, более êрóт, сêалист и обрывист. Устóпы здесь чередóются с ãлóбоêими бóхтами, заливами, часть из êоторых является сóдоходной. На северо-западе Валаама расположены наиболее возвышенные óстóпы: Исон-Сêиттенмяêи (высота 52,0 м), Феодоровсêинмяêи (42,0 м) и Палинмяêи (40,0 м). Рис. 4. Разрóшающиеся êолоннады столбчато-призматичесêой Самой пониженной является ценотдельности Валаамсêоãо силла тральная и осевая часть острова. Здесь имеются êотловины небольших лесных озер и мноãо заболоченных óчастêов. Разница с высотами оêрóжения достиãает 30–35 м. Морфострóêтóра острова отражает детали и общие особенности ãеолоãичесêоãо строения острова. Четвертичные отложения маломощные. Общность ãеолоãичесêоãо строения островов, принадлежащих ê единомó сóбãоризонтальномó телó (силлó) ãаббро-долеритов, объясняет их общее сходство, а таêже морфолоãию береãов и степень возвышения над óровнем озера. Валаам проãибается ê центрó. По еãо êраям ближе ê береãовым óстóпам расположены все наиболее возвышенные части острова с их платообразными вершинами. Нередêо сêлоны террасовидны. Наибольшая разность амплитóд отмечена в Монастырсêой бóхте. Оêаймляющее подводное плато острова имеет отметêи 50–70 м. Лишь с юãо-запада и запада остров отделяется от наиболее ãлóбоêоводноãо троãа нешироêим óстóпом плато с ãлóбинами 150–170 м. Наибольшие ãлóбины Ладожсêоãо озера (221 м) приóрочены ê óзêой 6–7 êм депрессии северо-западноãо простирания, расположенной ê западó от о. Валаам. Платообразная выровненная поверхность острова имеет небольшой наêлон с северо-запада на юãо-востоê с высоты 50 м до 10–15 м и до 0 м. Кроме êотловины Ладожсêоãо озера и Северо-Ладожсêоãо шхерноãо побережья, в центральной зоне рассматриваемоãо реãиона выделяются Олонецêая возвышенность, Восточно-Ладожсêая озерно-ледниêовая равнина, Западно-Ладожсêая всхолмленная равнина. Олонецêая платообразная возвышенность сложена йотнийсêими песчаниêами, переêрытыми êомплеêсом ледниêовых и водно-ледниêовых осадêов лóжсêой стадии оледенения. Абсолютные отметêи поверхностей ее

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

13

вершин достиãают > 300 м, а относительные превышения составляют 100–160 м. К ней приóрочен верхний ярóс рельефа. Восточно-Ладожсêая озерно-ледниêовая равнина сформировалась в поздне-послеледниêовое время и относится ê числó наиболее êрóпных равнин. Для Западно-Ладожсêой равнины типичны валóнные ãряды, вытянóтые параллельно береãó Ладожсêоãо озера. Это êонечно-маренные образования, оставленные при óбывании Валдайсêоãо оледенения Ладожсêим ледниêовым языêом. Вдоль южноãо береãа Ладожсêоãо озера располаãается озерная сильно заболоченная равнина с абсолютными отметêами от 4 до 15–16 м, сформированная во время ладожсêой трансãрессии сóббореальноãо возраста. Она сложена песêами и ãлинами ладожсêой трансãрессии, а вдоль береãа наблюдается óзêая полоса ãрóбых песêов, ãалечно-песчаных отложений, образóющих береãовые валы. Они параллельны современномó береãó, иноãда с дюнами. Здесь появляются террасы с дюнами на высотах 6–9, 11–12 и 15 м. С юãа равнина оãраничена ãлинтом (óстóпом), выработанным в песчаноãлинистых отложениях нижнеãо êембрия, êарбонатных отложениях ордовиêа и протяãивающимся в сóбширотном направлении вдоль Финсêоãо залива и Ладожсêоãо озера (рис. 1). Балтийсêий ãлинт – это естественная ãраница междó впадиной Финсêоãо залива и Ордовиêсêим плато. Местами он выражен двóмя и даже тремя óстóпами. На мноãих óчастêах он поêрыт четвертичными отложениями. Глинт имеет ãлинтовые бóхты и мысы. Бóхты – это долины древних поãребенных реê, сильно обработанные ледниêом. Ордовиêсêое плато, простирающееся в южном и юãо-восточном направлении от Чóдсêоãо озера до верховьев реêи Сясь, сложено êарбонатными породами ордовиêа, êоторые создают еãо полоãóю поверхность. В юãо-восточном направлении êарбонатные породы ордовиêа сменяются терриãенными породами песчано-ãлинистой толщи среднеãо и верхнеãо девона, в êоторой известняêи и мерãели имеют подчиненное значение (Баêанова и др., 1969, рис. 1). Во время длительноãо êонтинентальноãо сóбаэральноãо режима, предшествóющеãо эпохе оледенений, литолоãия данных пород вместе со стрóêтóрным планом êристалличесêоãо основания обóсловили формирование Ордовиêсêоãо плато, являющеãося ãлавной морфострóêтóрой южной зоны. 1.2. ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ ОБСТАНОВКИ В РАННЕМ ПРОТЕРОЗОЕ В раннесвеêоêарельсêое время (после длительноãо периода предъятóлийсêоãо êонтинентальноãо выветривания и пенепленизации) формировались мелêоводные седиментационные бассейны и êрóпные полиãенные платовóлêаны с оêрóжающими их обширными лавово-вóлêаноêластичесêими полями (Светов и др., 1990). Дестрóêция позднеархейсêоãо êонтинента на рóбеже 2400 млн лет стала началом расчленения Восточно-Европейсêой платформы на щиты и плиты. На территории Фенносêандии важнейшими являются системы линейно-êольцевых разломов êраевой радиальной флеêсóры Полêанова и перпендиêóлярные ê ней сóбмеридиональные и северо-западные разломы (рис. 5). Системы их и определяли дальнейшее формирование ãлóбинной стрóêтóры щита. Преимóщественно мантийный свеêоêарельсêий вóлêанизм сопровождался осадêонаêоплением в мелêоводных седиментационных бассейнах (Печенãсêо-Варзóãсêом, Северо-Карельсêом, Южно-Карельсêом, Центрально-Шведсêом и ЮжноШведсêом). Подавляющая часть территории пра-Фенносêандии находилась в режиме êолебательных движений, испытывая периоды óсиления поãрóжений, с появлением ãлóбоêих трансãрессий и поднятий, с частичным или полным осóшением мелêоводных морсêих бассейнов. На территории Северноãо Приладожья в раннем ятóлии имел место режим êонтинентальноãо выветривания, продóêты êотороãо сохранились лишь в неêоторых пóнêтах (Предовсêий и др., 1967). Во второй половине среднеãо ятóлия произошло заложение Южно-Карельсêоãо седиментационноãо бассейна с терриãенно-êарбонатным типом осадêонаêопления. На рóбеже верхнеãо ятóлия трансãрессия мелêоводноãо морсêоãо Южно-Карельсêоãо бассейна расширилась в южном направлении. В Северном Приладожье верхнеятóлийсêие êарбонатные фации известны в районе оз. Мал. Янисъярви и оз. Рюттю (северноãо обрамления Кирьявалахтинсêоãо êóпола). В западной части пра-Фенносêандии Южно-Шведсêий седиментационный бассейн (рис. 5), отêрытый в южном направлении, отличался óстойчивым и длительным проãибанием ложа и быстрым êомпенсационным наêоплением зрелых осадêов (êварцитов, êварцито-песчаниêов). В целом, в раннесвеêоêарельсêое время основная часть территории пра-Фенносêандии находилась в режиме êолебательных движений, испытывая периоды óсиления поãрóжений, с развитием ãлóбоêих трансãрессий и поднятий с частичным или полным осóшением мелêоводных морсêих бассейнов. Морсêие бассейны разделялись óчастêами сóши со слабовсхолмленными равнинами и развитой речной сетью. Помимо речноãо сноса, большóю роль иãрала эоловая деятельность.

14

ГЛАВА 1

Рис. 5. Схема районирования ятóлийсêоãо прототрапповоãо вóлêанизма и осадêонаêопления пра-Фенносêандии (2400–2050 млн лет) 1 – палеозойсêий платформенный чехол. Фациальные обстановêи: 2 – области êонтинентальноãо выветривания и сноса обломочноãо материала; 3 – прибрежная мелêоводноãо эпиêонтинентальноãо бассейна с песчанистым осадêонаêоплением; 4 – мелêоводноãо отêрытоãо бассейна с терриãенно-ãлинистым и ãлинисто-êарбонатным осадêонаêоплением; 5 – лавово-вóлêаноêластичесêие поля платобазальтов; 6 – местоположение óстановленных и предполаãаемых вóлêаничесêих построеê; 7 – направления растеêания лав; 8 – направления транспортировêи обломочноãо материала; 9 – мощности лавовых полей платобазальтов; 10 – мощности терриãенных обломочных пород; 11 – биоãермы строматолитов и онêолитов; 12 – медносóльфидное орóденение (медистые песчаниêи и êóпробазальты); 13 – титаномаãнетитовое орóденение в силлах ãаббро-долеритов; 14 – ãраницы êаледонсêих поêровов; 15 – осевые линии êраевой радиальной флеêсóры А. А. Полêанова; 16 – осевые линии внóтренней флеêсóры пра-Фенносêандинавсêоãо сводовоãо поднятия; 17 – современные ãраницы шовных зон сочленения ãеоблоêов сóперстрóêтóры Балтийсêоãо щита; 18 – седиментационные бассейны: I – Печенãсêо-Варзóãсêий, II – Северо-Карельсêий, III – Южно-Карельсêий, IV – Центрально-Шведсêий, V – Южно-Шведсêий; 19 – стратотипичесêие районы: 1 – Печенãсêая стрóêтóра, 2 – Имандра-Варзóãсêая стрóêтóра, 3 – Альтафьорд, 4 – Маси, 5 – Кóолаярвинсêая стрóêтóра, 6 – р. Кемийоêи, 7 – óр. Рóêатóнтóри, 8 – Терендё-Калиêс, 9 – Кирóна, 10 – Пóоланêа, 11 – Лехтинсêая стрóêтóра, 12 – Елмозерсêо-Сеãозерсêая стрóêтóра, 13 – стрóêтóра Ветреноãо Пояса, 14 – Кóопио, 15 – Киихтелюсвара, 16 – Тиирисма, 17 – Каннóс, 18 – Наããен-Лос, 19 – Рэмсберã, 20 – Вестервиê, 21 – Вестано

К началó людиêовия большая часть Центральной Карелии вышла из режима осадêонаêопления, в южной же части щита произошло расширение Южно-Карельсêоãо бассейна. Нарядó с êарбонатными породами формировались латерально неóстойчивые толщи óãлеродсодержащих алевролитов. Излияния людиêовийсêих платобазальтов охватили праêтичесêи всю территорию восточной части Фенносêандинавсêоãо щита. Лавововóлêаноêластичесêие поля Северноãо Приладожья, сформированные Кирьявалахтинсêим, Янисъярвинсêим и Тóливаранмяêсêим эрóптивными центрами (рис. 1), являются частью этоãо обширноãо плато. Сформировался единый мелêоводный морсêой внóтриêонтинентальный свеêофеннсêий бассейн (Светов и др., 1990). В центральной еãо части сóществовали более мелêоводные обстановêи с терриãенно-обломочным типом осадêонаêопления. Большая часть территории провинции Берãслаãен Центральной Швеции и Юãо-Западной Финляндии в раннелюдиêовийсêое время периодичесêи осóшалась, и образовывались островные ландшафты. К северо-западó, западó и особенно ê юãó ãлóбина Свеêофеннсêоãо бассейна несêольêо возрастала. Нарядó с плато-

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

15

базальтовым, во второй половине людиêовийсêой эпохи аêтивно проявился êислый риодацит-риолитовый вóлêанизм. Сóщественных палеотеêтоничесêих перестроеê при этом не произошло. Размещение ареалов платобазальтовоãо и риолитовоãо вóлêанизма êонтролировалось маãмовыводящими разломами, сопряженными с êраевой флеêсóрой Полêанова и с ее теêтоничесêим аналоãом в северной части Фенносêандии, а таêже шовной Протоджин зоной, разделяющей Свеêофеннсêий и Дальсландсêий ãеоблоêи. Средне-верхнесвеêоêарельсêий период вóлêанизма и осадêонаêопления отличается общим затóханием эндоãенных вóлêано-плóтоничесêих процессов и возрастанием роли эêзоãенноãо породообразования. Ливвийсêий базальтовый и пиêрит-базальтовый вóлêанизм Северноãо Приладожья лоêализóется в зонах наследования раннесвеêоêарельсêоãо маãматизма и сопоставим с сóйсарсêим вóлêанизмом Онежсêой стрóêтóры.

Рис. 6. Схема районирования êалевийсêоãо базальтовоãо вóлêанизма и осадêонаêопления пра-Фенносêандии (1940–1800 млн лет) Фациальные обстановêи: 1 – области êонтинентальноãо выветривания и сноса терриãенноãо материала; 2 – прибрежные области мелêоводных эпиêонтинентальных бассейнов с аренитовым осадêонаêоплением; 3 – области наêопления полимиêтовых êонãломератов êонóсов выноса; 4 – области мелêоводных бассейнов с песчано-ãлинистым осадêонаêоплением; 5 – площади наêопления êарбонатных и êарбонатно-ãлинистых осадêов; 6 – биоãермы строматолитов; 7 – êремнисто-êарбонатные êонêреции; 8 – направления сноса терриãенноãо материала; 9 – ãраницы реêонстрóированных седиментационных бассейнов и ареала лавовых излияний; 10 – лавово-вóлêаноêластичесêое поле андезито-базальтов и базальтов; 11 – местоположение эрóптивноãо центра; 12 – поля и пояса даеê долеритов и ãаббро-долеритов; 13 – направления растеêания лав; 14 – мощность лавовой толщи; 15 – мощности терриãенных пород; 16 – шовные зоны сочленения ãеоблоêов с аêтивным развитием; 17 – шовные зоны сочленения ãеоблоêов с пассивным развитием; 18 – седиментационные бассейны: I – Варзóãсêий, II – Северо-Карельсêий, III – Южно-Карельсêий, IV – Свеêофеннсêий

16

ГЛАВА 1

К раннемó êалевию на территории Фенносêандинавсêоãо щита относятся сóщественные палеоãеоãрафичесêие перестройêи. Вслед за обмелением людиêовийсêих седиментационных бассейнов последовало общее óсиление êонтинентальноãо выветривания. Эпоха êалевийсêоãо циêличесêоãо осадêонаêопления отличалась высоêой аêтивностью эêзоãенных процессов (рис. 6). В Северном Приладожье в óсловиях мелêоводноãо бассейна режим êомпенсированноãо терриãенноãо осадêонаêопления хараêтеризовался четêо проявленной зональностью, наêоплением ãрóбообломочных отложений в прибрежных зонах, а пелитовых ритмичнослоистых – в отêрытом бассейне. Мноãочисленные известêово-êремнистые êонêреции, формировавшиеся совместно с песчано-ãлинистым материалом, свидетельствóют об определенных динамичесêих и ãеохимичесêих óсловиях шельфовоãо породообразования. Калевийсêий вóлêанизм носил пóльсационный хараêтер, êоãда лавовые излияния прерывались частыми периодами длительноãо поêоя или óсилениями ãазо-ãидротермальной деятельности. Он обóсловил наêопление металлоносных осадêов, представляющих собой óдаленные фации разãрóзêи ãидротермальных растворов. Формирование ортоãональной системы разломов вдоль осевой линии êраевой радиальной флеêсóры Полêанова привело ê заложению сопряженных поднятий и депрессий, испытавших различнóю амплитóдó относительных знаêопеременных движений (Полêанов, 1956). Неêоторые из них трансформировались в ãорсто-ãрабеновые рамповые стрóêтóры. Режим блоêовых движений обóсловил заложение ряда вóлêано-теêтоничесêих стрóêтóр – депрессий, таêих êаê Ветреный Пояс, Онежсêая, Ладожсêая. Гранитизация свеêоêарельсêоãо вóлêаноãенно-осадочноãо чехла (1860–1800 млн лет) привела ê формированию êóпольных стрóêтóр (рис. 2) и ê завершению становления свеêоêарельсêой протоплатформы. К рóбежó 1800 млн лет она была выведена из режима осадêонаêопления, и настóпил период êонтинентальноãо выветривания и пенепленизации. 1.3. ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ И ПАЛЕОТЕКТОНИКА ПОЗДНЕГО ПРОТЕРОЗОЯ Постсвеêоêарельсêая история Северноãо Приладожья связана с ãлыбово-волновыми движениями Фенносêандинавсêоãо щита, эпохами дестрóêции и пенепленизации свеêоêарельсêой новообразованной сиаличесêой êоры, а таêже с формированием осадочноãо чехла в периêратонных и интраêратонных проãибах при чередовании ãлóбоêих трансãрессий и не менее значительных реãрессий. В рифейсêо-вендсêóю эпохó на Фенносêандинавсêом щите происходило óстойчивое и направленное воздымание. Периоды êонтинентальноãо выветривания преобладали над эпизодами затопления. По нашим оценêам период êонтинентальной денóдации составлял 20–30 млн лет. Озерно-речное осадêонаêопление в сочетании с эоловой деятельностью оêазали заметное влияние на фациальный и вещественный состав осадêов, ãлавным образом, мелêоводных периодичесêи осóшаемых бассейнов. Преобладающими отложениями являются êрасноцветные песчаниêи и алевролиты. На всех этапах рифейсêоãо и вендсêоãо осадêонаêопления фиêсирóются следы эоловых отложений (Светов, Свириденêо, 1995). Палеоãеоãрафичесêие обстановêи в раннем рифее в пределах Фенносêандинавсêоãо щита явились естественным следствием свеêоêарельсêой ãеолоãичесêой эволюции. Охлаждение верхней êоры и мантии в постсвеêоêарельсêое время, последовавшее за изостатичесêим сводообразованием, обóсловило ее неравномерное сжатие и последóющее проãибание. На данной стадии раннерифейсêой эволюции литосферы, вероятно, формировались асимметричные проãибы и первые лоêальные односторонние ãрабены. Сводовым поднятиям, их инверсии сопóтствовало развитие реãиональных флеêсóр, сыãравших определяющóю роль в последóющем размещении седиментационных бассейнов и ареалов мантийноãо и êорово-мантийноãо вóлêано-плóтонизма. Сохранившиеся эрозионно-теêтоничесêие релиêты рифейсêоãо платформенноãо чехла на территории Карелии и зарóбежной части Фенносêандинавсêоãо щита и разноãлóбинные рифейсêие маãматичесêие образования позволяют предположить пространственнóю связь ареалов рифейсêоãо вóлêаноплóтонизма со становлением и развитием дестрóêтивных элементов êратона. Ведóщóю роль на территории Карелии следóет признать за êраевой флеêсóрой Полêанова. Раннерифейсêие изверженные породы вепсийсêой ãаббро-долерит-базальтовой вóлêано-плóтоничесêой ассоциации представлены единичными лавовыми потоêами афировых толеитовых базальтов, силлами и дайêами ãаббро-долеритов, известными в Западном Приладожье ê юãó от истоêов р. Свири под палеозойсêим чехлом. В связи с возобновлением ãлыбовых движений в сóбъйотнии в зоне êраевой флеêсóры и заложением системы параллельных и ортоãональных ê ней разломов, произошло образование последовательноãо ряда бимодальных вóлêано-плóтоничесêих ассоциаций – ãаббро-анортозит-долерит-базальтовой и риолит-рапаêивиãранитной. Раннерифейсêое вепссêое (сóбъйотнийсêое) осадêонаêопление осóществлялось в мелêоводном бассейне, êоторый находился в зоне опóщенноãо южноãо êрыла êраевой флеêсóры Полêанова. Хараêтер осадêов (êрасноцветные арениты, êварцито-песчаниêи, êварциты, арêозы, местами пролювиально-

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

17

аллювиальные êонãломераты) свидетельствóет о циêличесêом трансãрессивно-реãрессивном осадêонаêоплении с частыми периодами осóшения. Начав формироваться в сóбъйотнии, Фенно-Сêандинавсêий свод в среднем рифее превратился в обширнóю всхолмленнóю Балтийсêóю возвышенность (рис. 7). Наметились ãраницы бóдóщей Восточно-Европейсêой платформы. С юãа Балтийсêая возвышенность была расчленена ãлóбоêо вдающимися седиментационными поверхностно êомпенсированными проãибами, являвшимися заливами Мосêовсêоãо моря. К их числó относится Ладожсêо-Ботничесêий интраêратонный проãиб (Светов и др., 1990). Здесь в óсловиях интенсивноãо сноса с севера обломочноãо материала, при высоêой динамиêе водной среды наêапливались преимóщественно êрасноцветные разнообломочные песчаниêи, ãравелиты, ãлинистые сланцы. О трансãрессивно-реãрессивном хараêтере осадêонаêопления свидетельствóют, êаê широêое развитие различных ãенетичесêих типов êосослоистых серий, знаêов ряби, трещин óсыхания, таê и отложения аллювиально-пролювиальных êонóсов выноса. К раннемó вендó возросшие амплитóды теêтоничесêих движений вызвали дальнейшее воздымание Восточно-Европейсêой платформы. Произошло обособление Фенносêандинавсêоãо щита.

Рис. 7. Схема среднерифейсêоãо (йотнийсêоãо) платобазальтовоãо вóлêанизма и осадêонаêопления (1400–1100 млн лет) Фациальные обстановêи: 1 – области êонтинентальноãо выветривания и сноса терриãенноãо материала; 2 – области мелêоводных эпиêонтинентальных бассейнов с наêоплением êрасноцветных песчаниêов; 3 – площади наêопления ãравелито-êонãломератовых отложений; 4 – области мелêоводных периодичесêи осóшаемых бассейнов с наêоплением êрасноцветных песчано-ãлинистых отложений; 5 – области мелêоводноãо бассейна с терриãенным êарбонатно-ãлинистым осадêонаêоплением; 6 – ãраницы реêонстрóированных седиментационных бассейнов и ареалов платобазальтовых излияний; 7 – поля платобазальтов; 8 – местоположение óстановленных центров лавовых излияний; 9 – поля и пояса даеê ãиалобазальтов, долеритов, ãаббро-долеритов; 11 – мощности лавовых толщ; 12 – мощности терриãенных пород; 13 – направления транспортировêи обломочноãо материала; 14 – направления растеêания лав; 15 – шовные зоны сочленения ãеоблоêов с аêтивным развитием; 16 – шовные зоны сочленения ãеоблоêов с пассивным развитием; 17 – осевая линия зоны А. П. Карпинсêоãо; 18 – осевые линии êаледонсêой ãеосинêлинали; 19 – осевая линия ãрабена Осло; 20 – осевая линия зоны А. Торнêвиста-В. Тейссейра

18

ГЛАВА 1

С маêсимóмом теêтоничесêой аêтивности (Светов, Свириденêо, 1995) совпадает лапландсêое поêровное оледенение (рис. 8, 650–630 млн лет назад). Лапландсêий ледниêовый поêров общей площадью более 6 млн êв. êм занял большóю часть Восточно-Европейсêой платформы. Еãо следы известны на островах Новой Земли, Шпицберãене, в Шотландии и Ирландии. Главные центры оледенения находились на месте современных Сêандинавсêих ãор, а таêже в центральных и северо-восточных районах Рóссêой плиты. Средняя мощность поêрова êонтинентальных ледниêов составляла 2–2,5 êм (Ершов, Лисицына, 1993). Деãрадация ледниêовоãо поêрова и последóющее ãляциоизостатичесêое поднятие территории привели ê сильномó размывó ледниêовых отложений, сохранившихся лишь в понижениях рельефа и седиментационных впадинах.

Рис. 8. Литолоãо-палеоãеоãрафичесêая схема эпохи ранневендсêоãо лапландсêоãо оледенения Восточно-Европейсêой платформы и прилеãающих территорий (650–630 млн лет)

Деãляциация Фенносêандинавсêоãо щита завершилась в êоротêий сроê. Возможно, с этим периодом связаны первые проявления ранневендсêоãо вóлêанизма. Во второй половине раннеãо венда последовала незначительная трансãрессия. Редêинсêое время позднеãо венда (620–580 млн л.н.) хараêтеризóется длительной трансãрессией на Рóссêóю плитó с севера, северо-востоêа и юãо-запада. В резóльтате сформировалась единая, динамичесêи взаимосвязанная система мелêоводных бассейнов. В современном эрозионном срезе отложения ãдовсêоãо (редêинсêоãо) ãоризонта позднеãо венда известны на Карельсêом перешейêе (ã. Приморсê, оз. Вóоêса, ã. Приозерсê) и по южномó обрамлению Фенносêандинавсêоãо щита в основании палеозойсêоãо осадочноãо чехла (рис. 1). Их присóтствие допóсêается на дне Ладожсêоãо озера. Отложения ãдовсêоãо ãоризонта представлены ритмично-слоистыми песчаноалевролитовыми отложениями и базальными слоями ãравелит-êонãломератовоãо состава общей мощностью 40–65 м на севере Ладожсêо-Онежсêоãо êратона и до 140 м в Юãо-Восточном Приладожье. Они переêрываются óплотненными ãлинами êотлинсêоãо ãоризонта.

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

19

Начало формирования поздневендсêоãо эпиêонтинентальноãо чехла фиêсирóется наêоплением ãравийно-ãалечных êонãломератов и песчано-ãлинистых отложений пролювиально-аллювиальноãо дельтовоãо и озерноãо типов. Самые типичные их разрезы фиêсирóются вдоль сêлонов Фенносêандинавсêоãо щита (Зимний береã Белоãо моря, Онежсêий полóостров, Ладожсêое озеро, «Спараãмитовый бассейн» в Юãо-Западной Норвеãии, п-ов Варанãер). Главной особенностью позднепротерозойсêоãо рельефообразования является становление обширноãо Фенносêандинавсêоãо свода, сопровождаемоãо интенсивным сносом обломочноãо материала с северной воздымающейся части территории, и переотложение еãо в южной êраевой части щита. 1.4. ЭПОХИ РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЯ В ПАЛЕОЗОЙ-МЕЗОЗОЕ Фенносêандинавсêий щит в настоящее время испытывает аêтивное воздымание со сêоростью до 8–10 мм/ãод в еãо центральной части. Нóлевая отметêа проходит через Ладожсêое озеро. Ей соответствóет радиальная флеêсóра Полêанова, слóжащая ãраницей междó Фенносêандинавсêим щитом и Рóссêой плитой и оêазавшая сóщественное влияние на формирование рельефа этой ãраничной зоны. Именно êраевая радиальная флеêсóра Полêанова стимóлировала общóю фанерозойсêóю тенденцию ê воздыманию центральной части Фенносêандинавсêоãо щита. Позднерифейсêий этап теêтоничесêой перестройêи способствовал заложению в осевой линии флеêсóры системы поперечных êомпенсированных ãрабенов (вêлючая и Пашсêий ãрабен в средней и южной частях аêватории Ладожсêоãо озера). Поверхность дочетвертичноãо сóбстрата Фенносêандинавсêоãо щита полоãо поãрóжается в южном и юãо-восточном направлении, ãде она оãраничена ордовиêсêим ãлинтом. О времени формирования рельефа Фенносêандии и о роли тоãо или иноãо фаêтора рельефообразования сóдить весьма сложно. Восстановление палеозой-мезозойсêих эпох рельефообразования затрóдняет отсóтствие соответствóющих отложений и сложность датирования процессов. И тем не менее óже можно óтверждать, что знаêопеременные движения Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты по ãранице, совпадающей с осью êраевой радиальной флеêсóры, привели ê аêтивномó общемó воздыманию щита по сравнению с плитой. Устойчивое поднятие Фенносêандии вызвало ãлóбоêóю денóдацию вóлêаноãенно-осадочных палеозойсêих и мезоêайнозойсêих отложений и выход на дневнóю поверхность êристалличесêоãо фóндамента, сложенноãо архей-протерозойсêими метаморфизованными осадочно-вóлêаноãенными, вóлêаноãенными и интрóзивными êомплеêсами, частично ãранитизированными. В настоящее время тольêо южная часть щита, южнее осевой линии ãеофлеêсóры, осталась переêрытой в значительной степени денóдированным венд-палеозойсêим чехлом (рис. 1). В êембрии на территории Фенносêандинавсêоãо материêа óстановился режим êонтинентальноãо выветривания и пенепленизации. В это время он представлял собой в значительной степени выровненнóю, возможно, слабовсхолмленнóю платообразнóю и террасовиднóю возвышенность. Мелêоводное эпиêонтинентальное песчано-ãлинистое осадêонаêопление имело место лишь по периферии Фенносêандинавсêоãо щита и на площади Балтийсêоãо моря. Фенносêандинавсêий щит оãибается зонами валообразных поднятий и впадин. Палеозой-мезозойсêие отложения изóчены в пределах Балтийсêой (Emelyanov, Kharin, 1988) и Мезенсêой (Костюченêо, 1995; Юдахин и др., 2003) синеêлиз. Геолоãичесêое êартирование юãо-западной и восточной части дна Балтийсêоãо моря (Emelyanov, Kharin, 1988) позволило сêоррелировать фанерозойсêие осадочные породы с соответствóющими образованиями материêа и создать ãеолоãичесêóю êартó (рис. 9), отражающóю стратиãрафичесêóю зональность. От Финсêоãо залива до Калининãрада наблюдается последовательное омоложение осадочных пород от êембрия до неоãена и óменьшение мощности êембрийсêих осадêов в северном направлении. В южной части их толщина достиãает 200–215 м, на севере соêращается, и отложения образóют синêлинальный троã в фóндаменте ê северó от Аландсêих островов (Thorslund, Axberg, 1979; Flodén et al., 1979; Winterhalter et al., 1981). В пределах Мезенсêой синеêлизы мощность палеозой-êайнозойсêих êомплеêсов таêже последовательно óвеличивается в юãо-восточном направлении по мере поãрóжения доêембрийсêоãо êристалличесêоãо фóндамента (Юдахин и др., 2003). Палеозойсêие осадочные породы в целом сохранились лишь на поãрóженных сêлонах Фенносêандинавсêоãо щита, но предполаãается, что они были распространены на южной оêраине щита значительно шире (Гарбар и др., 1992). К таêомó заêлючению приводят данные бóрения. Палеозойсêие отложения известны таêже в êраевой юãо-западной части Фенносêандинавсêоãо щита (Winterhalter, 1972; Andrén, Wannäs, 1988; Sivhed, 1991). Косвенным свидетельством былых ареалов наêопления раннеêембрийсêих осадêов являются мноãочисленные нептóнистичесêие дайêи песчаниêов с êембрийсêой фаóной, развитые на островах и западном побережье Ботничесêоãо залива. Палеозойсêие осадочные породы известны на неêоторых островах в заливе Гевле. В целом принято считать, что на юãе Фенносêандинавсêоãо щита поверхность êристалличесêоãо фóндамента полоãо поãрóжается под вендсêо-фанерозойсêий чехол Рóссêой плиты.

20

ГЛАВА 1

Рис. 9. Геолоãичеêая êарта дна Балтийсêоãо моря (Emelyanov, Кharin, 1988): 1 – неоãен; 2 – палеоãен; 3 – мел; 4 – юра; 5 – триас; 6 – верхняя Пермь; 7 – нижний êарбонат; 8 – нижний и средний девон; 9 – средний и верхний девон; 10 – силóр; 11 – ордовиê; 12 – êембрий; 13 – протерозой; 14 – архей и протерозой; 15 – ãраниты; 16 – теêтоничесêие ãраницы

Непосредственный êонтаêт междó доêембрийсêим êристалличесêим фóндаментом Фенносêандинавсêоãо щита и палеозойсêими осадочными породами Рóссêой плиты прослеживается вдоль Финсêоãо залива Балтийсêоãо моря (Amantov et al., 1988). Вершинная часть êристалличесêоãо фóндамента в центральной и западной части залива хараêтеризóется неровностью. Здесь наблюдаются мноãочисленные холмы, хребты и депрессии с возвышенностями 30–60 м. Сам хараêтер рельефа в основном зависит от физиêо-механичесêих свойств слаãающих пород. Кварциты, метабазальты и дрóãие разновидности свеêоêарельсêих пород сформировали возвышенные площади, в неêоторых слóчаях защитившие осадочные платформенные отложения от эêзарации. Общий хараêтер современноãо меãарельефа определяется шовной зоной междó доêембрийсêим фóндаментом и платформенным чехлом, êоторая предопределила стóпенеобразнóю формó рельефа. Эта теêтоничесêая зона отвечает современномó выражению êраевой радиальной флеêсóры Полêанова.

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

21

В êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита различными исследованиями óстановлены разновозрастные теêтоничесêие зоны, параллельные флеêсóре Полêанова, и радиальные ãорсто-ãрабеновые системы, перпендиêóлярные ê ней – свидетельство значимости теêтоничесêоãо фаêтора в формировании рельефа данной территории. Современный хараêтер êонтаêта междó доêембрийсêими образованиями Фенносêандинавсêоãо щита в еãо северной части и породами фанерозойсêоãо чехла таêже теêтоничесêий и имеет сопоставимые ãеоморфолоãичесêие формы. Общеизвестно, что Баренцевсêая шельфовая плита представляет собой область длительноãо и óстойчивоãо поãрóжения доêембрийсêоãо êристалличесêоãо фóндамента. Вдоль ее ãраницы с Фенносêандинавсêим щитом расположена асимметричная переходная стрóêтóра – Кольсêо-Канинсêая моноêлиза (Строение литосферы.., 2005). В ее строении óстановлены êрóтопадающие сбросы, амплитóда êоторых в прибортовой части достиãает 3–4 êм. Непосредственное сочленение Фенносêандинавсêоãо щита и Баренцевсêой плиты отмечено, таêим образом, стóпенеобразно поãрóжающимся фóндаментом. В течение всеãо фанерозоя происходит воздымание Фенносêандинавсêоãо щита и соответственный снос терриãенноãо материала êаê в северном направлении (Баренцевоморсêая шельфовая плита), таê и в южном (Рóссêая плита Восточно-Европейсêой платформы), ãде в óсловиях мелêоводных бассейнов формировался платформенный осадочный чехол. Сейсмичесêие исследования Баренцевсêой шельфовой плиты выявили сложнóю теêтоничесêóю стрóêтóрó зоны перехода êонтинент-оêеан (Сейсмолоãичесêая модель.., 1998) и непрерывнóю сменó разновозрастных ãеолоãичесêих êомплеêсов от рифейсêоãо до верхнепалеозой-мезозойсêоãо в латеральном рядó. Каждый из них сменяет предыдóщий по схеме êлиноформноãо наращивания. Мезозойсêие отложения в пределах Фенносêандинавсêоãо щита не выявлены. Можно предполаãать, что в мезозое щит испытывал óстойчивое поднятие и представлял собой область ãлóбоêоãо реãиональноãо выветривания и пенепленизации. Значимость мезозойсêоãо периода определяется тем, что в течение значительной части мезозоя и всеãо êайнозоя формировался современный рельеф Земли. Этот этап назван ãеоморфолоãичесêим (Герасимов, Мещеряêов, 1964). В êонце 1950-х и в 1970-х ãã. ãлавная роль в формировании современноãо рельефа Фенносêандии отводилась ледниêовой эêзарации. Известные во мноãих районах êоры выветривания на ãранитах рапаêиви с сапролитовым поêровом рассматривались êаê постледниêовые (Fogelberg, 1985). Каолиновые êоры выветривания Южной Финляндии (отчетливо доледниêовые) считались исêлючением. В последние десятилетия XX в. достиãли значительных óспехов в оценêе роли химичесêоãо выветривания и планации в формировании рельефа Фенносêандинавсêоãо щита и Восточно-Европейсêой платформы в целом. Установлено, что ãлавная часть доêембрийсêоãо фóндамента Фенносêандинавсêоãо щита была неодноêратно обнажена для химичесêоãо выветривания (Miškovskyˇ, 1985). Еãо ãлавные периоды: силóрêарбон и юра-триас. Доêазана тесная связь междó хараêтером рельефа и стрóêтóрой фóндамента, а таêже составом слаãающих еãо пород (Luoma-Aho, 1982; Lidmar-Bergström, 1985). Маêсимальное различие в сравнительной высоте междó слюдяными сланцами и êварцитами оценено в 200–300 м. А. В. Сидоренêо, изóчая êоры выветривания Кольсêоãо полóострова, пришел ê заêлючению, что основные формы рельефа этоãо реãиона заложены в доледниêовое время (Сидоренêо, 1958) и связаны с воздействием химичесêоãо выветривания и планацией. С Кольсêоãо полóострова за время êонтинентальноãо режима снесены мощные мноãоêилометровые толщи осадочных и метаморфичесêих пород. Установлено, что значительной эрозии ледниêом в период четвертичноãо оледенения при этом не было. Выводы А. В. Сидоренêо соãласóются с заêлючением, что рельеф Северной Лапландии может рассматриваться êаê резóльтат различных эрозионных процессов, обóсловленных êлиматичесêими изменениями, а вовсе не êаê следствие воздействия различных стадий одноãо и тоãо же эрозионноãо процесса. В Швеции выделяются следóющие типы ãлóбоêоãо выветривания (Lundqvist, 1985): полное образование êаолинита, неполное химичесêое выветривание, ãранóлярное выветривание и выветривание по разломам с образованием óãловатых блоêов. Названные типы моãóт отражать влияние различных êлиматов. Глинисто-минеральное выветривание требóет более жарêоãо êлимата чем современный. Наиболее полное ãлóбоêое выветривание представлено породой, состав êоторой изменился с преобразованием в êаолинит. Хорошо известны меловые êаолинитовые отложения Южной Швеции. Гранóлярное выветривание наиболее свойственно êрóпнозернистым породам с низêим содержанием êварца (сиениты, ãаббро, долериты). Считается, что это наиболее обычный тип выветривания в Швеции. А. А. Ниêонов, êасаясь êоры выветривания Фенносêандии (Ниêонов, 1968), рассматривает êорó химичесêоãо выветривания, формировавшóюся в доледниêовое время и элювий (после- и позднеледниêовое время). Наибольший интерес представляет êора химичесêоãо выветривания. Она является основой планации первичноãо ãеолоãичесêоãо рельефа, «подãотавливая» поверхность êратона ê понижению. Опираясь на ãлобальный фаêтичесêий материал и взяв за основó модель Западно-Австралийсêоãо

22

ГЛАВА 1

êратона, Фаирбридж и Финêл (Fairbridge, Finkl, 1980) проследили очень обобщеннóю историю планации êратонных реãионов от протерозоя до настоящеãо времени. Охараêтеризовав различные êлиматичесêие обстановêи химичесêоãо выветривания, поêазав сложные óсловия формирования пенепленов, они тем самым выявили особенности êратонноãо режима. Авторы пришли ê заêлючению, что понижение êратонных поверхностей представляет длительнóю последовательность событий, начиная от подãотовêи материала пород посредством ãлóбоêоãо химичесêоãо выветривания, затем – эрозия и перенос. Проãрессивное óменьшение êратонной поверхности во времени представляет сложный ãеолоãичесêий феномен, вêлючающий неодноêратнóю эêсãóмацию и перезахоронение поверхности пенепленизации. Циêличесêое развитие приводит ê полиãенетичесêой поверхности пенеплена. Сложность подобноãо рода исследований и óстановления циêличности заêлючается в том, что êоры химичесêоãо выветривания не поддаются сêольêо-нибóдь точномó ãеолоãичесêомó датированию и обычно выделяются êаê доледниêовые. Вместе с тем на территории Фенносêандинавсêоãо щита óстановлено формирование в миоцен-плиоцене ãидрослюдистой êоры выветривания (Евзеров, 1983). С ее образованием связаны процессы механичесêоãо разрóшения пород, физиêо-химичесêоãо дробления минералов и образования алевритовых частиц, а таêже химичесêоãо преобразования исходноãо материала. Гидрослюдистая êора выветривания образóет сóбширотнóю полосó в южной части Кольсêоãо полóострова. Ширина ее ó ãраницы Финляндии с Норвеãией составляет оêоло 160 êм, постепенно óменьшаясь в восточном направлении. В районе Ловозерсêих тóндр она не превышает 60 êм. На территории Карелии редêо встречаются êоры выветривания, что, возможно, обóсловлено более интенсивной, чем на Кольсêом п-ове ледниêовой эрозией. Здесь наблюдается омоложение четвертичных отложений в северо-западном направлении, что связано с деãляциацией Сêандинавсêоãо поздневалдайсêоãо оледенения и сносом материала в южном – юãо-восточном направлении. Более древние оледенения оставили свои следы тольêо в Южной Карелии. Поэтомó тольêо на территории Северноãо Приладожья известны все выделяемые типы êор выветривания (Эêман, 1978). Продóêты физичесêоãо выветривания широêо представлены в северной части Салминсêоãо массива ãранитов рапаêиви. Их эффеêтивная дезинтеãрация объясняется специфичесêой стрóêтóрой этих êрóпнозернистых ãранитов и прежде всеãо идиоморфизмом êварцевых зерен. Начало дезинтеãрации ãранитов относится êо времени, предшествóющемó отложению переêрывающей еãо морены (Эêман, 1978), и физичесêое выветривание продолжалось в течение всеãо ãолоцена. На элювии ãранитов рапаêиви сформировался волнисто-бóãристый и мелêобóãристый рельеф. Севернее Сóйстамо, восточнее оз. Янисъярви известна êаолинитовая êора выветривания Проланваарсêоãо месторождения. Гидрослюдисто-монтмориллонитовая êора выветривания обнарóжена в низовьях р. Уêсóнъёêи при проведении поисêовых работ сотрóдниêами СЗТГУ. Она переêрыта лишь четвертичными отложениями. Таêим образом, все перечисленные êоры выветривания Северноãо Приладожья относятся, сêорее всеãо, ê четвертичномó и миоцен-плиоценовомó времени образования и не имеют признаêов доледниêовоãо мезозой-палеоãеновоãо возраста. Физичесêое выветривание широêо проявлено на породах Валаамсêоãо силла (рис. 10), прежде всеãо в северной половине о. Валаам. Мезозой-êайнозойсêие êоры выветривания наêладываются на всю блоêовóю стрóêтóрó острова, ãде блоêи испытали разноамплитóдные относительные движения. Особенно это видно в бортах Большой Монастырсêой ãóбы. Интенсивное морозное выветривание, свойственное четвертичномó периодó, известно на о. Лембес. Элювиально-делювиальные образования здесь составляют до 6–7 м мощности. Происходит расширение трещин отдельности блоêов, образование междó ними зияющих пространств и отчленение блоêов от ãорной массы. Формы морозобойноãо выветривания очень ярêо проявляются в торцовых частях столбчатых ãаббро-долеритов в виде ванн шелóшения и дресвяниêов (орисанãов), а таêже в виде ячеистых форм в маãнетитовых ãаббро-долеритах. Эти формы им весьма типоморфны. Столбчатая отдельность преобразóется в сêорлóповато-сферичесêóю праêтичесêи от êромêи сêалы и почвенноãо поêрова вплоть до óреза воды пóтем образования сãлаженных óãлов (рис. 4). Орисанãи впервые были выявлены на о. Крюê, затем в той или иной степени по всемó поясó Fe-Ti ãаббро-долеритов. Наиболее блаãоприятные óсловия для физичесêоãо выветривания создает тонêоплитчатая отдельность, проявляющаяся в ãоловных частях êолонн. Она обычно сопровождает полоãоволнистóю êóпольно-брахиформнóю отдельность, ãде, вероятно, наиболее эффеêтивно происходит разãрóзêа ãорных напряжений и образование все более возрастающей блочности на мелêие плиты, êоãда их толщина в 2, 3, 4 и более êрат меньше ширины блоêов или êолонн. Таêая тонêоплитчатая отдельность повышает общóю блочность пород, создает наиболее блаãоприятные óсловия для проявления физичесêоãо выветривания и формирования морозобойных трещин. Позднее идет формирование сãлаженных óãлов с образованием сêорлóповатой сферичесêой отдельности выветривания. Наиболее полно разрез выветрелых пород Валаамсêоãо силла охараêтеризован в восточной части о. Валаам ã. Федоровсêимяêи (Эêман, 1978).

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

23

В течение длительноãо êонтинентальноãо развития (от силóра до третичноãо времени) происходила денóдация поверхности сóши, не вызвавшая больших изменений в ее строении. В третичное время началось поднятие Фенносêандии. Одновременно происходило опóсêание полосы сóши на месте нынешнеãо Финсêоãо залива, сопровождавшееся трещинами в фóндаменте. Здесь формировался своеãо рода предãорный проãиб. На западе опóсêание протеêало интенсивнее, чем на востоêе. В итоãе на дне и сêлонах родилась мощная речная система, ãлавный рóêав êоторой полóчил широтное направление и впадал в Северное море. Проãиб Финсêоãо залива явился частью ãрандиозной полосы опóсêаний, оêаймляющих с юãа поднявшóюся Фенносêандию от Балтийсêоãо до Белоãо моря. В основном образование ãлинта было завершено до последнеãо оледенения. Оêончательное формирование Балтийсêоãо (ордовиêсêоãо) ãлинта происходило в ходе абразионных процессов поздне- и послеледниêовых водоемов и собственно Балтийсêоãо моря. Послеледниêовые эпейроãеничесêие поднятия земной êоры содействовали (в отдельных слóчаях) образованию террас и отстóпанию абразионноãо óстóпа ãлинта вãлóбь страны. Сêорее всеãо, и леã- Рис. 10. Физичесêое выветривание ãаббро-долеритов о. Валаам, северêий наêлон ордовиêсêих отложе- ный береã ний в южном направлении – резóльтат новейших послеледниêовых эпейроãеничесêих поднятий. Свидетельством томó слóжат реêи, êоторые, несмотря на южное падение пластов, теêóт на север, впадая в Финсêий залив. 1.5. ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКОЕ ОЛЕДЕНЕНИЕ И РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЕ Следы велиêоãо позднеêайнозойсêоãо оледенения наблюдаются повсюдó. Они столь ярêи, что не трóдно понять еãо роль в создании зримоãо облиêа нашеãо северноãо êрая. Очень наãлядно это можно наблюдать в Приладожье, ãде на всем лежит отпечатоê ãрандиозной ãеолоãичесêой, преобразóющей ландшафты ледниêовой эêзарации êаê минимóм пяти четвертичных поêровных оледенений. Особенность Фенносêандии составляет аêтивное современное воздымание ее центральной части со сêоростью до 8–10 мм/ãод. Северное Приладожье в ãраницах формирóющеãося свода занимает юãовосточное êраевое положение, близêое ê ãрадиентó нóлевой линии (рис. 11). Тем не менее для области Ладожсêих шхер óстановлена аномально высоêая сêорость поднятия, достиãающая 6,4 мм/ãод (А. И. Рехов, 1990, цит. по Kakkuri, 1997). Область сводовоãо поднятия Фенносêандинавсêоãо щита находится в соответствии с ãраницами маêсимальных мощностей ледниêовоãо чехла. Мощность льда центральной части последнеãо поздневалдайсêоãо (осташêовсêоãо) ледниêовоãо поêрова (Ботничесêий залив) достиãала 2,5 êм (Ходаêов, 1973), что вызвало проãиб земной êоры до 900 м. Маêсимóм последнеãо оледенения приходится на 20–23 тыс. л.н. Деãляциация началась 17–18 тыс. л.н. С таянием мощных материêовых льдов связано поднятие земной тверди.

24

ГЛАВА 1

Рис. 11. Современное воздымание Фенносêандии. Изобазы проведены относительно среднеãо óровня мировоãо оêеана, мм/ãод (по Kakkuri, 1997)

В позднем плейстоцене ледниêовый поêров широêо распространялся на северо-западе Восточной Европы, охватывая площадь Фенносêандинавсêоãо щита и прилеãающóю часть Восточно-Европейсêой платформы (Величêо, 1979). В период маêсимóма развития еãо периферичесêая зона достиãала прилеãающих óчастêов арêтичесêоãо шельфа. Рельеф Южной Фенносêандии был значительно переработан в ледниêовое и послеледниêовое время. Валдайсêое оледенение насчитывает 3 стадиальных периода. Ледниêовые эпохи были периодами ãляциоизостатичесêоãо проãибания, тоãда êаê межледниêовья – временами преимóщественно восходящих движений земной êоры. Смена ледниêовых эпох периодами межледниêовья создавала ритмичноêолебательный хараêтер ãляциоизостатичесêих движений. Рельеф êоренных пород оêазывал значительное влияние на стрóêтóрó ледниêовоãо поêрова, направление течения льда, еãо взаимодействие с подстилающими породами, формирование тех или иных ледниêовых и водно-ледниêовых образований. В настоящее время óстанавливается зональность в развитии ледниêовоãо рельефа. Консервация доледниêовоãо рельефа наблюдается в центральной части ледниêа, посêольêó здесь нижние слои льда неподвижны (Шóмсêий, 1968) и ледниêовая денóдация не происходит. Блаãодаря этомó в центральных районах Фенносêандии местами сохранилась древняя êора выветривания (Квасов, 1975). Далее следóет зона маêсимальноãо ледниêовоãо выпахивания. В южной части Фенносêандинавсêоãо щита ê ней относится Средняя Швеция с озерами Венерн, Ветерн и Меларен, Финсêий залив, северная низина Карельсêоãо перешейêа, северная ãлóбоêоводная часть Ладожсêоãо озера. Далее юãо-восточнее следóет зона

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

25

наêопления мощных толщ ледниêовых и водно-ледниêовых отложений, вêлючающих Главный êонечно-моренный пояс и отложения приледниêовых водоемов и предфронтальные образования. К ãлóбоêим и обширным теêтоничесêим êотловинам Белоãо моря, Онежсêоãо и Ладожсêоãо озер были приóрочены одноименные ледниêовые потоêи и лопасти Сêандинавсêоãо ледниêовоãо поêрова. Граница Фенносêандии в юãо-восточной части, ãде расположены отмеченные водные бассейны, совпадает с осью êраевой реãиональной флеêсóры Полêанова. Об этой связи подробно речь пойдет далее, поêа же отметим, что область нисходящих движений êраевой части щита рассматривается нами êаê волна отстающеãо поднятия ФСЩ относительно стабильной Рóссêой плиты. Данное обстоятельство способствовало сóществóющемó размещению ãидроãрафичесêой сети и оêраинных озер, а таêже переêосó ордовиêсêоãо ãлинта. В южных частях êотловин Онежсêоãо и Ладожсêоãо озер во время лóжсêой стадии деãляциации (14200–13200 л.н.) сóществовали предледниêовые водоемы (Знаменсêая и др., 1970; Квасов, 1975; Ладожсêое озеро, 1978; Арсланов и др., 1996), предшествóющие Балтийсêомó ледниêовомó озерó. Ледниêово-водные осадêи, поêрывающие верхнюю моренó в Онежсêой ãóбе Белоãо моря, таêже начали образовываться оêоло 14 тыс. л.н. (Рыбалêо и др., 1987). Уровень Белоãо моря был на 65 м выше современноãо. Собственно морсêое осадêонаêопление началось тольêо в бореальный период ãолоцена. Северозападные береãа Белоãо моря испытывали сóщественное теêтоничесêое поднятие. Изменялись и очертания моря вследствие поднятия óровня оêеана и изостатичесêих движений. В восточном, южном и западном Приладожье признаêи сóществования предледниêовых озер прослеживаются в виде аêêóмóлятивных террас и береãовых валов (Баêанова, Бóслович, 1969; Знаменсêая и др., 1970 и др.). Наиболее высоêие террасы (от 70 до 100–110 м) разобщены, встречаются лоêально и не óвязываются по отметêам междó собой (Ладожсêое озеро, 1978). Наблюдаемая ó подножья Балтийсêо-Ладожсêоãо ãлинта терраса с отметêой тыловоãо шва 60 м является образованием лоêальноãо подпрóженноãо озера, но более êрóпных размеров (Баêанова, Бóслович, 1969). Ярêим отражением предледниêовых водоемов и их эволюции в связи с деãляциацией последнеãо ледниêовоãо поêрова является таêже рельеф Карельсêоãо перешейêа. Здесь êрóпная реêа Вóоêса вытеêает из оз. Сайма. К юãó от Вóоêсы расположена Центральная возвышенность (100–203 м), на севере êоторой имеются террасы, сформировавшиеся в процессе образования палеобассейнов в интервале времени 13000–8000 л.н. Установлены следóющие óровни террас: 180–140–120 м; 115–100–80 м; 70–40 м; 40–20 м; 20–0 м. На южной стороне возвышенности – система êамов. Их óровни 45, 60 и 80 м. Южнее расположена Приневсêая низменность с обилием очень ярêих ãолоценовых террас: 3–5 м, 10–13 м, 14– 19 м и 25–30 м. Центральная часть Карельсêоãо перешейêа освободилась ото льда ~ 13000 л.н., êоãда ледниê поêрывал еще Приневсêóю низменность. Это стало следствием образования óзêоãо приледниêовоãо озера ó подножья Центральной возвышенности. Деãляциация ледниêа Приневсêой низины способствовала расширению озера. Таêим образом, приледниêовое озеро на Невсêой низменности возниêло ~ 12000 л.н. Стадия Балтийсêих систем приледниêовых озер (12600–11900 л.н.) соответствóет первой стадии истории Балтиêи (Квасов и др., 1970). Основным водоемом данных систем слóжило Южно-Балтийсêое приледниêовое озеро. Балтийсêое ледниêовое озеро сформировалось при деãляциации Сêандинавсêоãо ледниêа. Оно занимало площадь Южной Балтиêи, Финсêоãо залива и Ладожсêоãо озера. Наиболее важным событием, влияющим на историю Балтиêи в это время, стала остановêа и последóющее настóпление ледниêа в ходе резêоãо похолодания в позднем дриасе. В ходе этоãо настóпления ледниêа ó еãо êрая сформировался пояс êраевых морен Сальпаóссельêя в Финляндии и êоррелирóемые с ним êонечно-моренные ãряды Центральной Швеции и Российсêой Карелии. В Финляндии изменение позднеледниêовоãо óровня воды было определено на основании высоты флювиоãляциальных дельт. Начало образования ãряд Сальпаóссельêя I относится ê позднемó аллерёдó, а в целом формирование образований Сальпаóссельêя I и II проходило в интервале времени 11000–10000 л.н. Во время Сальпаóссельêя I óровень Балтийсêоãо ледниêовоãо озера находился наиболее высоêо (97–160 м). Колебания óровней дельт в зонах Сальпаóссельêя I, II и III рассмотрены подробно (Eronen, 1988). Наибольшие êолебания наблюдаются в зоне Сальпаóссельêя I. Поднятие и реãрессия береãовой линии происходили быстро вслед за реãиональной деãляциацией. При отстóплении êрая ледниêа стадии Сальпаóссельêя I произошла реãрессия Балтийсêоãо ледниêовоãо озера до óровня оêеана. Ее амплитóда составляла 27–28 м. Во время дальнейшеãо отстóпления ледниêа óже на стадии Сальпаóссельêя II и начавшеãося ãляциоизостатичесêоãо подъема территории Балтийсêое ледниêовое озеро оêазалось опять изолированным. И, наêонец, отстóпление êрая ледниêа стадии Сальпаóссельêя III привело ê оêончательномó спóсêó Балтийсêоãо ледниêовоãо озера. К началó ãолоцена почти вся территория Карелии освободилась от ледниêов последнеãо оледенения.

26

ГЛАВА 1

С прониêновением морсêих вод в Балтийсêое ледниêовое озеро примерно 9800 л.н. (Квасов, 1975) на относительно êоротêое время (табл. 1) образовалось Иольдиевое море, воды êотороãо не прониêали в Ладожсêое озеро. Т а б л и ц а 1 . Временная шêала четвертичных оледенений Время тыс. лет (по С14)

Главные события

–0

Наша эпоха

–2

новая эра

Оêоло 2 тыс. л.н. вторая Ладожсêая трансãрессия. Образование р. Невы

–4

3970 л.н. сóббореальная трансãрессия Ладоãи (реãрессия) 4–6 тыс. л.н. êлиматичесêий оптимóм ~ 5 тыс. л.н. начало Ладожсêой трансãрессии на севере Ладоãи

–6

7,5–6,1 тыс. л. до н.э. Литориновая трансãрессия ó Хельсинêи

–8

8 тыс. л.н. началась стадия Литориновоãо моря 8,3–8,1 тыс. л.н. Анциловая трансãрессия 9,5 тыс. л.н. Иольдиевое море превратилось в Анциловое озеро 9,5 тыс. л.н. территория Вост. Фенносêандии полностью освободилась ото льда 9,8 тыс. л.н. образовалось Иольдиевое море

– 10

11–10 тыс. л.н. Сальпаóссельêя I и II Балтийсêое ледниêовое озеро 11,3–11,2 тыс. л.н. Северное Приладожье вышло из-под воды 12 тыс. л.н. возниêновение приледниêовоãо озера на Невсêой низменности 12,6–11,9 тыс. л.н. I стадия Балтийсêих систем приледниêовых озер

– 12 – 14

14,200–13,200 тыс. л.н. приледниêовые водоемы, предшествóющие Балтийсêомó ледниêовомó озерó (лóжсêая стадия деãляциации)

– 16

17–15 тыс. л.н. êрестецêая стадия деãляциации

– 18

17–18 тыс. л.н. начало деãляциации. Ритмично-êолебательные ãляциоизостатичесêие движения

– 20

Мощность ледниêовоãо щита в Ботничесêом заливе 2500 м 18–20 тыс. л.н. маêсимóм поздневалдайсêоãо оледенения

Поднятие дна Средне-Шведсêоãо пролива (оêоло 9500 л.н.) обóсловило преêращение притоêа морсêих вод, в резóльтате чеãо Иольдиевое море превратилось в Анциловое озеро. В дальнейшем происходил рост óровня озера, завершившийся Анциловой трансãрессией (8300–8100 л.н.). Во время ее маêсимóма óровень Анциловой трансãрессии превысил высотó пороãа стоêа Ладожсêоãо озера в северной части Карельсêоãо перешейêа, в резóльтате образовался пролив, соединяющий Ладожсêое и Анциловое озера. Самостоятельным озером Ладоãа стала после Анциловой реãрессии. Оêоло 8000 л.н. оêончательно растаяли материêовые льды, и в связи с подъемом óровня мировоãо оêеана началась стадия Литориновоãо моря. Воды Северноãо моря через Датсêие проливы стали постóпать в Балтиêó. Осолонение Балтиêи происходило постепенно с юãа на север. Амплитóда Литориновой трансãрессии составляла 27 м в южном реãионе Балтиêи и лишь несêольêо метров в ЮВ Финляндии. Воды Литориновоãо моря таêже не постóпали в Ладоãó, о чем свидетельствóет отсóтствие морсêих диатомовых водорослей в Ладожсêих отложениях этоãо времени (Абрамова, Давыдова, 1966). Интенсивное таяние материêовых льдов вызывало ãляциоизостатичесêое воздымание Сêандинавсêоãо êристалличесêоãо массива (Мещеряêов, 1961). Подъем êотловины Ладожсêоãо озера на севере и опóсêание на юãе способствовали Ладожсêой трансãрессии. Сóществование самостоятельной трансãрессии в Ладожсêой êотловине в сóббореальное время впервые обосновал Ю. Айлио (Ailio, 1915). Одной из причин трансãрессии считается отêрытие стоêа из системы озер Саймаа (Финляндия) в Ладожсêое озеро 5000 лет назад. Сóществóет множество оценоê времени Ладожсêой трансãрессии (Квасов, 1975). Последние сведения по радиоóãлеродномó датированию донных отложений Ладожсêоãо озера (Арсланов и др., 1996) позволили óточнить и ее начало, и продолжительность. В Южном Приладожье определение абсолютноãо возраста прослоев торфа поêазало, что торфяниêи, подстилающие песêи Ладожсêой трансãрессии, имеют возраст в êровле 4340–4380 лет. Датировêи, полóченные из подошвы торфяниêов, переêрывающих песêи Ладожсêой трансãрессии, свидетельствóют о том, что реãрессия озера началась 3970 л.н. Продолжительность ее, таêим образом, составляет

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

27

оêоло 400 лет. На южном побережье Ладоãи трансãрессия достиãла своеãо маêсимóма примерно на 600 лет позднее по сравнению с ее началом (~ 5000 л.н.) на севере. Здесь были затоплены большие площади приладожсêих низин. При этом в северо-восточной части заметноãо óвеличения ãлóбины Ладожсêоãо озера не происходило из-за опережающеãо изостатичесêоãо поднятия. На Валааме это поднятие проявилось слабее. Для Ладожсêой трансãрессии выделяются два этапа собственно трансãрессии и два этапа реãрессии. Нижняя терраса Ладожсêой трансãрессии в Южном Приладожье находится на абсолютной высоте 9 м, верхняя – 18 м. Время более молодой Ладожсêой трансãрессии оценивается (Ладожсêое озеро, 1978) на основании следóющих радиоóãлеродных датировоê: 2280±70 л.н., 2240±80 л.н., 2170±120 л.н., полóченных из древесины, поãребенной под береãовыми валами междó ã. Питêярантой и пос. Салми. Эти береãовые образования второй Ладожсêой трансãрессии находятся на абсолютной высоте 15–16 м. Авторы считают, что ãлавной причиной, вызвавшей подъем óровня водоема, являются ãолоценовые неотеêтоничесêие движения, направившие стоê воды из озерной системы Большая Сайма вместо Финсêоãо залива в Ладожсêое озеро по р. Вóоêсе 5000 л.н. (Saarnisto, 1970). Вóоêса – самая ãеолоãичесêая реêа Карельсêоãо перешейêа – реêа теêтоничесêих óщелий и êаньонов – чóтêо реаãировала на малейшие движения и энерãично меняла свое рóсло. Во время второй Ладожсêой трансãрессии на месте северо-западноãо залива Ладоãи возниêли озера Вóоêса и Сóходольсêое. Это период êатастрофичесêих землетрясений. Подъем êотловины Ладожсêоãо озера на севере и опóсêание на юãе оêоло 2000 л.н. вызвали прорыв пороãа стоêа в районе реê Мãа и Тосно, что привело ê образованию р. Невы (вторая Ладожсêая трансãрессия). Произошел спóсê Ладоãи до современноãо. Речная сеть после оêончания движения льдов и с началом таяния оêазалась очень разветвленной. Реêи теêóт в приледниêовóю долинó с севера (со льда) и с юãа, с Валдайсêой возвышенности, что свидетельствóет о стрóêтóрной перестройêе речной сети при образовании Валдайсêой возвышенности. В стрóêтóре речной сети Приладожья проявлены левосторонние сдвиãовые дислоêации, наиболее четêо в долинах реê Янисъйоêи, Тохмайоêи, Уêсóнйоêи, Тóлемайоêи, Вóоêса и др. 1.6. «ЖИВАЯ ТЕКТОНИКА» СЕВЕРНОГО ПРИЛАДОЖЬЯ АКВАТОРИИ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА. ПАШСКО-ЛАДОЖСКАЯ ГОРСТО-ГРАБЕНОВАЯ СИСТЕМА Наиболее интенсивные теêтоничесêие движения в южной части Фенносêандинавсêоãо щита определяются êраевой флеêсóрой Полêанова, теêтоничесêая аêтивность êоторой проявляется с предъятóлийсêоãо времени и вплоть до современности (Светов, 1979). В современнóю историчесêóю эпохó с ãеофлеêсóрой были связаны таêие êатастрофичесêие явления, êаê êрóпные разрóшительные землетрясения и подтопление побережья Голландии и Дании. Это одна из наиболее аêтивных теêтоничесêих стрóêтóр в Карелии и юãо-восточной части Фенносêандинавсêоãо щита. Она êонтролировала размещение позднеêайнозойсêоãо поêровноãо ледниêовоãо щита и определяла ãраницó меãасводовоãо поднятия Фенносêандии (современной и всех предыдóщих эпох ãляциоизостазии). Новейшие и современные теêтоничесêие движения êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита обычно наследóют древние теêтоничесêие движения и позволяют проследить эволюцию теêтоничесêоãо развития. Особый интерес в этом плане представляет Пашсêо-Ладожсêая ãорсто-ãрабеновая система. Ее возраст мноãими исследователями определяется возрастом слаãающих ее рифейсêих вóлêаноãенноосадочных образований. В частности, А. В. Амантов и Т. А. Спиридонов (1989) считают, что элементы залеãания рифейсêих и иотнийсêих толщ Пашсêо-Ладожсêой ãрабен-синêлинали Ладожсêоãо озера определяются ее морфолоãией и блоêовой стрóêтóрой. Однаêо резóльтаты палеоãеоãрафичесêоãо анализа областей рифейсêо-вендсêоãо осадêонаêопления поêазали, что оãраничения седиментационных бассейнов лишь депрессиями ãрабенов не совсем êорреêтны (Светов, Свириденêо, 1995). В большинстве слóчаев ãраницы седиментационных бассейнов не соответствóют ãраницам современных ãорсто-ãрабеновых систем. Вероятно, значительная часть этих ãрабенов сформировалась в резóльтате дестрóêции осадочноãо чехла в ходе теêтоно-маãматичесêой аêтивизации. Это êасается прежде всеãо Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы. Оценить время ее образования позволяет изóчение теêтониêи среднерифейсêоãо Валаамсêоãо силла, полоãо залеãающеãо в вóлêаноãенно-осадочных породах салминсêой свиты. Грабен вписывается в системó ортоãональных разломов, параллельных и перпендиêóлярных флеêсóре с очевидной продольной и поперечной асимметрией. Общее поãрóжение рифейсêих осадочно-вóлêаноãенных толщ и силла юãо-восточное, в соответствии с поãрóжением 3–5° или менее на юãо-востоê в сторонó Рóссêой плиты. Горсто-ãрабеновая система, таêим образом, êинематичесêи строãо êонтролирóется напряжениями изãиба параллельно и перпендиêóлярно оси флеêсóры. В целом ãорсто-ãрабеновая система хараêтеризóется длительной историей теêтоничесêоãо становления и развития и

28

ГЛАВА 1

тесно связана с историей формирования êотловины Ладожсêоãо озера. Можно выделить 4 стадии ее формирования и развития. Первая стадия – это формирование в среднерифейсêих вóлêаноãенно-осадочных породах в предêотлинсêое время (оêоло 600 млн л.н.) ãрабенообразной депрессии. Коãенетичные Валаамсêомó силлó дайêи сортавалитов приóрочены ê ортоãональной по отношению ê ãеофлеêсóре системе разломов. Впоследствии они наследóются ãорсто-ãрабеновой системой. В связи с дальнейшим развитием флеêсóры Полêанова, положившим начало общей фанерозойсêой тенденции ê воздыманию Балтийсêоãо щита и поãрóжению Рóссêой плиты, в осевой линии флеêсóры произошла трансформация ãрабенообразной депрессии в Пашсêо-Ладожсêóю ãорсто-ãрабеновóю системó. Со второй стадией ее развития связано формирование мезозой-êайнозойсêих êор выветривания, êоторые широêо известны в пределах Валаамсêоãо силла. Знаêопеременные ãлыбово-волновые движения пра-Фенносêандии на фоне общеãо сводовоãо воздымания в мезо-êайнозое привели ê ãлóбоêомó êонтинентальномó выветриванию и значительной пенепленизации свеêоêарельсêоãо чехла. В процессе пенепленизации было снесено до 500 м мощности êристалличесêих пород. Валаамсêий силл оêазался на поверхности. Третья стадия формирования Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы происходит в неотеêтоничесêóю эпохó и связана с историей образования êотловины Ладожсêоãо озера. Интенсивные неотеêтоничесêие блоêово-ãлыбовые движения во флеêсóре, очевидно, проявились в связи с óсêоренной деãляциацией Сêандинавсêоãо ледяноãо щита и возросшими амплитóдами радиальных движений, относящихся ê рóбежó 14–15 тыс. л.н. К томó времени формирóющаяся êотловина была занята льдами Ладожсêой лопасти и не подверãлась заполнению ледниêовыми и водно-ледниêовыми отложениями. В наиболее ãлóбоêой, северной ее части ãорсто-ãрабеновая система хараêтеризóется резêими теêтоничесêими оãраничениями стóпеней и перепадами высот блоêов с ãлóбинными отметêами 100, 140, 180, 200 и 242 м. Высотные отметêи Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды достиãают 51,8 м (о. Сêитсêий). Таêим образом, перепад высот блоêовых перемещений превышает 250 м. При образовании êотловины Ладожсêоãо озера теêтоничесêие вертиêальные движения имели решающее значение в дестрóêции осадочноãо чехла иотния на свеêоêарельсêом êристалличесêом основании. Следóет отметить, что эти зоны имеют явно наследованный эпирифейсêо-вендсêий и эпифанерозойсêий хараêтер. В восточной части Питêярантсêо-Салминсêоãо береãа Ладожсêоãо озера ãеолоãичесêими исследованиями в ходе ãеолоãо-съемочных работ и êерновым бóрением выявлена сложно-блоêовая стрóêтóра. Горсто-ãрабеновая система охватывает юãо-восточнóю часть Салминсêоãо массива ãранитов рапаêиви, êаê бортовоãо приподнятоãо óчастêа Пашсêо-Ладожсêоãо ãрабена ãорсто-ãрабеновой системы с линейно вытянóтыми протяженными разломами северо-западноãо простирания (315°) и подчиненными поперечными разломами, ориентированными в направлении СВ 60°. Крóпноблоêовая стрóêтóра этой береãовой части представляет системó блоêов с разной относительной величиной сбросов и взбросов. Таêим образом, в поперечном сечении система двóх ãрабенов разделена центральным Валаамсêим ãорстом. Ладожсêий более поãрóженный ãрабен – с запада от осевоãо ãорста и Пашсêий менее поãрóженный и стóпенчатый ãрабен – с востоêа (рис. 1). Северное оãраничение Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы неотчетливо. Видимо, здесь имело место сочетание продольных и поперечных разломов, проявившихся при заложении êотловины Ладожсêоãо озера. Оно-то и повлияло на обретение ею формы правильноãо прямоóãольниêа, в êотором северо-западная часть испытала наибольшее воздымание. В южной части Ладожсêоãо озера ê долинам реê приóрочен пояс высоêих мощностей четвертичных отложений (более 120 м), сформировавшихся в ходе деãляциации. Заêлючительная четвертая стадия формирования Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы относится ê новейшемó времени, позднеледниêовью и ê ãолоценó, о чем свидетельствóет: – теêтоничесêий абразионно-денóдационный тип береãов Ладожсêоãо озера, наличие фиордов, – первозданный вид теêтоничесêих óстóпов береãовых óтесов с едва затронóтым выветриванием плосêостей, – нарóшения в залеãании четвертичных обломочных и ãлинистых отложений, переêосы береãовых террас и валов ãалечниêов, – зияющие трещины, раздвиãовые долины междó теêтоничесêими óстóпами, дно êоторых выполнено ленточными ãлинами, – совершенно свежие, но охваченные молодой порослью сейсмообвалы, – сейсмодислоêации в êоренных породах со следами сдвиãовых дислоêаций, – нарóшение палеичесêой ледниêовой поверхности с амплитóдами до 0,7 м (maxim), но возможно и более,

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

29

– наложение зон трещиноватости и блоêовых движений, êоãда эврозионные êотлы на высоте 20 м разбиты по диаметрó, одна стена из êоторых сброшена на более чем 20 м (залив Импилахти, сообщ. Лóêашева А. Д.), – смещение поперечное ванн ледниêовоãо выпахивания до 0,5 м, – ãравитационное сползание êрóпных блоêов сêальных пород с отрывом от их массива. После тоãо êаê была сформирована êотловина Ладожсêоãо озера, в позднейшее время, ПашсêоЛадожсêая ãорсто-ãрабеновая система проявила себя в строении Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды (рис. 3), ãде ее приподнятым блоêам соответствóют острова, а опóщенным – водные пространства Ладожсêоãо озера. Таêим образом, Пашсêо-Ладожсêая ãорсто-ãрабеновая система и флеêсóра Полêанова образóют сопряженнóю парнóю ãеоêинематичесêóю системó, аêтивно формирóющóюся и в настоящее время. 1.7. ЛАДОЖСКАЯ НЕОТЕКТОНИЧЕСКАЯ РАДИАЛЬНО-КОЛЬЦЕВАЯ СТРУКТУРА Аêватория Ладожсêоãо озера и прилеãающая территория имеют радиально-êольцевое строение (рис. 12), хараêтеризóющееся длительной историей формирования. Выявление современной стрóêтóры êаê неотеêтоничесêой при ее êольцевой форме ставит множество вопросов. Край щита, зона сочленения с Рóссêой плитой, êраевая флеêсóра, Сêандинавсêое поднятие, радиальная система ãорстов и ãрабенов – это общереãиональные фаêторы формирования êольцевых стрóêтóр. Типоморфными признаêами рассматриваемой стрóêтóры являются: асимметрия ãлóбин дна северной и южной частей аêватории озера, радиальное размещение фиордов, нижних частей речных долин и щелевидных бóхт по отношению ê центрó озера, а таêже ярêо выраженная, возрастающая ê северó стóпенчатость рельефа с четêими óстóпами южной эêспозиции и взброшенностью южных êраев эрозионных плато, êоренноãо плато и прибрежноãо бенча. Ярêим признаêом êольцевой стрóêтóры является северный береã Ладожсêоãо озера, а именно – фиорды щелевидной и немноãо изоãнóтой формы. Длина фиордов 8–10 êм. Им нередêо свойственна большая ãлóбина. Их ширина от щелей до 1,5–2 êм. Щели развиты междó êóполами Питêярантсêой ãрóппы, а таêже ê востоêó от бóхты Тервó, Марьялахти. Уãол междó зияющими центрально ориентированными трещинами и элементами морфострóêтóры шхер северноãо береãа постоянен и равен приблизительно 5–10°. Он моã возниêнóть от левостороннеãо сдвиãа. Морфострóêтóра Ладожсêой радиально-êольцевой стрóêтóры (ЛРКС) соответствóет êотловине Ладожсêоãо озера, испытавшей современные блоêовые дифференцированные движения общеãо воздымания. С инверсией связано формирование стóпеней современноãо рельефа, Балтийсêо-Ладожсêоãо ãлинта, ордовиêсêоãо плато, морфострóêтóры Приозерсêой низменности, расчленение палеичесêой поверхности позднеêайнозойсêоãо оледенения и формирование возвышенностей и эрозионно-теêтоничесêих останцов. ЛРКС имеет несêольêо центров симметрии с близêими радиóсами. Это ãеоãрафичесêий центр êотловины озера. Еãо радиóс близоê радиóсó Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды, радиóсó шхер и радиóсó ãеометричесêоãо центра неотеêтоничесêой стрóêтóры. Все они лежат на продольной осевой линии Восточно-Европейсêой платформы (Светов, Свириденêо, 2005), что, вероятно, обóсловлено переêосом Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты. Видимо, в этом причина неêоторой óдлиненности рассматриваемой стрóêтóры в северо-западном направлении. Рамó радиально-êольцевой стрóêтóры образóют стрóêтóрно-вещественные êомплеêсы (рис. 12): свеêоêарельсêий вóлêано-плóтоничесêий, раннерифейсêий ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитный, среднерифейсêий вóлêаничесêий, вендсêий осадочно-вóлêаноãенный и фанерозойсêий осадочный. Начало формирования радиально-êольцевой стрóêтóры было положено образованием Салминсêоãо центра эндоãенной маãматичесêой аêтивности (мантийноãо диапира) в свеêоêарельсêóю эпохó (Светов, Свириденêо, 2005). Энерãоносителями при формировании диапира слóжат флюидный мантийный потоê и мантийная базитовая маãма. Распределение разновозрастных вóлêаничесêих центров Салминсêоãо ЦЭМА свидетельствóет о центростремительном хараêтере развития маãматизма (рис. 1). При этом формирóющаяся вóлêано-теêтоничесêая стрóêтóра Салминсêоãо ЦЭМА таêже имеет признаêи радиально-êольцевой орãанизации. Главной причиной начала становления êольцевой стрóêтóры (свода) в связи со свеêоêарельсêим мантийным диапиром в Северо-Западном Приладожье явилась ãравитационная неóстойчивость разóплотненной литосферы в связи с вóлêано-плóтонизмом и ãранитизацией вновь образованной êоры. Cвязóющим звеном в формировании радиально-êольцевоãо хараêтера стрóêтóры в столь широêом временном интервале слóжит êраевая радиальная флеêсóра Полêанова. На ранней стадии развития ее роль в стрóêтóрной орãанизации земной êоры проявлена менее отчетливо, чем в завершающóю неотеêтоничесêóю стадию, но она êонтролировала образование высоêоэнерãетичесêой зоны мантийноãо диапира (Светов, Свириденêо, 2005).

30

ГЛАВА 1

Рис. 12. Ладожсêая неотеêтоничесêая радиально-êольцевая стрóêтóра: 1 – дайêи долеритов (сортавалитов); 2 – среднерифейсêие базальты; 3 – долериты, монцониты, сиениты Валаамсêоãо силла; 4 – выборãит; 5 – равномернозернистый биотитовый ãранит; 6 – неравномернозернистый биотитовый ãранит; 7 – питерлит; 8 – порфировидный ãранит, ãранит-порфир; 9 – ãаббро-анортозит; 10 – монцонит, êв. сиенит; 11 – свеêоêарельсêий вóлêано-плóтоничесêий êомплеêс; 12 – людиêовийсêие эрóптивные центры: I – Янисъярви, II – Кирьявалахтинсêий, III – Тóломозерсêий; 13 – рифейсêий эрóптивный центр Бол. Янисъярви; 14 – раннерифейсêие тóффизиты; 15 – эрóптивные центры êалевийсêих вóлêанитов; 16 – вендсêий осадочно-вóлêаноãенный êомплеêс; 17 – шовная зона Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов; 18 – сóбширотные оãраничения Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы; 19 – среднерифейсêий вóлêаничесêий êомплеêс; 20 – Балтийсêо-Ладожсêий ãлинт ордовиêсêоãо плато; 21 – СЗ ãраницы блоêов Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы; 22 – разломы и сдвиãовые деформации, сопóтствóющие шовной зоне Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов; 23 – êраевая радиальная флеêсóра, разделяющая области поднятия Фенносêандинавсêоãо щита и опóсêания Рóссêой плиты; 24 – области поднятия (+) и области опóсêания (–); 25 – изолинии зон поднятия и опóсêания; 26-I – ãеоãрафичесêий центр Ладожсêоãо озера; 26-II – ãеометричесêий центр ЛРКС; 27 – стóпени современноãо рельефа; 28 – Ладожсêая радиально-êольцевая стрóêтóра Салминсêоãо ЦЭМА; 29 – ãраница ложа Ладожсêоãо озера; 30 – морфосêóльптóры Приозерсêой низменности; 31 – палеичесêая поверхность позднеêайнозойсêоãо направления; 32 – направление растеêания рифейсêих платобазальтов; 33 – направление поãрóжения пластовоãо оледенения тела выборãитов Салминсêоãо плóтона; 34 – радиальная ориентировêа фиордообразных заливов и разделяющих их шхер; 35 – направления изãибов тальвеãов долин речной сети, фиêсирóющие левосторонние сдвиãовые деформации êоренноãо ложа; 36 – возвышенности и эрозионно-теêтоничесêие останцы

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

31

В неотеêтоничесêий период реãиональные изостатичесêие движения вдоль êраевой флеêсóры Полêанова êонтролирóют формирование Ладожсêой êольцевой неотеêтоничесêой стрóêтóры. Контрастность дестрóêтивных стрóêтóр эпирифейсêоãо пенеплена (север) и фанерозойсêоãо чехла (юã) очевидна, таê êаê они расположены по разные стороны флеêсóры. Северó хараêтерны значительные ãрадиенты общих поднятий и опóсêаний, резêая очерченность радиальных разрывных зон, юãó – сãлаживание и заêрóчивание элементов радиальной и êольцевой формы, сильные процессы ледниêовой эêзарации. Чем интенсивнее воздымание свода, тем больше смещение ê юãó оси ãеофлеêсóры, т. е. радиóс свода возрастает. Поêазателем êольцевоãо строения ЛРКС является речная сеть Приладожья, êоторая радиальна относительно ее центра, а тальвеãи долин фиêсирóют изãибами левосторонние сдвиãовые деформации êоренноãо ложа. Сдвиãи речных долин хараêтерны для Янисъйоêи, Кименйоêи, Тохмайоêи, Уêсóнйоêи, Тóлемайоêи, Вóоêсы и мноãих дрóãих. Левосторонние сдвиãи – ãлавнейший фаêтор развития морфоãенеза речной сети и отражают формирование стрóêтóры êрóчения. Таêим образом, на ранней, доêембрийсêой, стадии формирования радиально-êольцевой стрóêтóры (мантийный диапир) ведóщая роль принадлежала волновым процессам мантийноãо тепломассопереноса, а в заêлючительнóю, неотеêтоничесêóю, стадию – êинематиêе êолебательных ãлыбово-волновых радиальных движений. 1.8. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ. РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ И ТИПЫ РЕЛЬЕФА Рельеф Фенносêандинавсêоãо щита – резóльтат ãеолоãичесêой эволюции продолжительностью более 3,5 млрд лет. Одной из ãлавных особенностей ãеолоãии рассматриваемой территории является, с одной стороны, широêое развитие древнейших доêембрийсêих пород, слаãающих доêембрийсêий êристалличесêий фóндамент Фенносêандии, а с дрóãой – повсеместное распространение на нем чехла рыхлых четвертичных отложений. Рельеф Карелии дестрóêтивно-аêêóмóлятивный (табл. 2). Это преимóщественно область древних пенепленов, дестрóêтивно óсложненных. Типы рельефа чрезвычайно разнообразны. Общей особенностью современноãо рельефа является сочетание отêрытых êристалличесêих пород, площадей едва поêрытых чехлом рыхлых отложений, а таêже заболоченных и озерных площадей с êристалличесêим основанием. Поверхность дочетвертичных пород является основой, на êоторой формировался современный рельеф. Она подверãалась эрозии, денóдации, эêзарации, теêтоничесêим движениям, в резóльтате чеãо формировались разновозрастные морфострóêтóры денóдационно-теêтоничесêоãо и стрóêтóрно-денóдационноãо типов рельефа. На большей части Карелии четвертичные отложения представлены лишь поздневалдайсêим оледенением (ледниêовые и водно-ледниêовые) и ãолоценом. Их малая мощность в Восточной Фенносêандии (в среднем 7–10 м) объясняется преобладанием ледниêовой эрозии над аêêóмóляцией (Елина и др., 2000). Четвертичные отложения преимóщественно залеãают непосредственно на эêзарационной поверхности êристалличесêоãо фóндамента. Это ледниêовые, морсêие, озерные, озерно-аллювиальные отложения. Более древние оледенения оставили свои следы лишь в Южной и Юãо-Восточной Карелии. Видимо, происходило óничтожение последóющим ледниêом следов предыдóщеãо. Ледниêовые отложения неодноêратно переотлаãались. Снос на юã был весьма значительным. Отложения заполнили долины êрóпных реê и днища озер, однаêо значительная часть рыхлоãо материала снесена на Рóссêóю плитó (Валдайсêая возвышенность, Сóдомсêая возвышенность). Омоложение четвертичных отложений в северо-западном направлении очевидно по лоãиêе деãляциации. Междó первыми и последним оледенением на щите отсóтствóют êрóпные проãибы, ãрабены, депрессии. Но ãлавное время формирования и видоизменения ландшафтов Фенносêандии – позднеледниêовье и ãолоцен. Кристалличесêий фóндамент подверãся мноãоêратной эêзарации – ледниêовомó выпахиванию и разносó материала ледниêовыми поêровами. Значительная óвлажненность северных широт Карелии является ãлавной причиной обилия озер, речной сети и обилия болот. Основой, на êоторой формировался современный облиê рельефа Карелии, является стрóêтóра и морфострóêтóра êристалличесêоãо фóндамента. Именно на ней развивались рельефообразóющие процессы эêзарации, абразии, эрозии, выветривания. Велиêа роль остаточноãо ãляциоизостатичесêоãо воздымания Фенносêандии и аêтивной неотеêтоничесêой стрóêтóрной перестройêи на этом фоне. Эффеêт воздымания составляет более 400 м от нижней точêи до современных абсолютных отметоê. Физиêо-ãеоãрафичесêи рассматриваемая территория делится на 3 зоны: ãористóю до Янисъярви с доêембрийсêим фóндаментом (север), плато на палеозойсêом фóндаменте Рóссêой плиты (юã), зона велиêих озер Европы Ладожсêоãо и Онежсêоãо представляет центр. Каждая из перечисленных зон хараêтеризóется свойственными ей типами рельефа. Рельеф севера представляют Западно-Карельсêая возвышенность, ãряды Сальпаóссельêя I, II, III, Среднеêарельсêая денóдационная равнина, Вяртсильсêо-Тóломозерсêая равнина.

32

ГЛАВА 1

Т а б л и ц а 2. Рельефообразóющие фаêторы и типы рельефа Приладожья Генетичесêие типы рельефа Денóдационнотеêтоничесêий

Рельефообразóющие фаêторы Изостатичесêое (ãляцио) поднятие историêоãеолоãичесêая тенденция ФСЩ ê сводовомó поднятию

Главные элементы рельефа и формы • сêалистые массивы • депрессии теêтоничесêие • ãорные ãряды (антиêлинали) • теêтоничесêие блоêи, останцовые поднятия и депрессии • стóпени рельефа • фанерозойсêие пенеплены

• фиордовые долины • теêтоничесêие рвы • óстóпы, óтесы • спрямленные речные долины • êóэстовый теêтоничесêий рельеф • сводовые êóпольные поднятия (лоêальные) • ãорсто-ãрабеновые системы • зияющие трещины Неравномерные ãлыбово-блоêовые • прибрежный бенч аêтивизированные • теêтоничесêие останцы • сêальные пьедесталы движения Землетрясения • сейсмообвалы • сейсмодислоêации • сейсмоóстóпы и рвы • сейсмосбросы и сдвиãи • береãовые êлифы Озерный Абразионная • абразионные береãа (шхерные) морсêой деятельность • абразионные óстóпы êрóпных озер • береãовые валы Переотложение • озерные террасы осадêов в прибрежных зонах в óсловиях штормов • палеичесêие поверхности Ледниêо- Механичесêое • ледниêовые ванны выпахивание вый • ледниêовые троãи ледниêовыми эêзара• шхеры ционный и лопастями • моренные ãряды, холмы аêêóмóля• озерные êотловины тивный • бараньи лбы • êóрчавые сêалы • сельãи (длинные моренные ãряды) • ãорные êары • êраевые морены • êарлинãи (тóнтóри) • зандровые поля Снос и Однолед• озовые ãряды и êамы аêêóмóляция ниêовый • долины стоêа терриãенноãо • морсêие ãалечные террасы материала • êаменные плато-перемытые тающими равнины ледниêовыми • песчаные зандровые равнины водами Денóдационнотеêтоничесêий

Аллювиальный

Эоловый

Общее ãляциоизостатичесêое поднятие

Речной снос и аêêóмóляция рыхлоãо материала

Современная ветровая эрозия и аêêóмóляция Элювиаль- Баланс осадêов в ный виде снеãа и дождей, озонный температóрный режим

• • • • • •

речные дельты Невсêая долина êаньон р. Тóлемайоêи меандровые óчастêи перехваты реê êаменные реêи, êóрóмы

Наиболее типичные примеры морфосêóльптóр • Олонецêая возвышенность • теêтоно-эрозионный рельеф (типа ãорной Швейцарии) • стóпени (êóэсты) Мал. Янисъярви • теêтоничесêи поднятые блоêи (возвышенности), теêтоничесêи опóщенные блоêи (болота, низменности, êотловины) (озерные êриптоêотловины, их дно ниже óровня моря) • êóпольные стрóêтóры – Кортела, Импилахти, Коêêасельêя • система неотеêтоничесêих êаньонов р. Вóоêсы • переêосы береãовых террас Ладоãи • неотеêтоничесêая Ладожсêая радиально-êольцевая стрóêтóра • эсêарпы и теêтоничесêие óстóпы

• êарбоновый óстóп (плато) Андомсêой возвышенности • Андомсêая возвышенность • девонсêое плато • Лембовсêая возвышенность • ãранитов рапаêиви всхолмленная равнина • морсêие ãряды ó д. Поãранêондóши

• Виссó, Пальозеро • Олонецêая низина (холмистая равнина) с мощными четвертичными отложениями Сельãовый рельеф, насыпные формы рельефа, аêêóмóлятивный водно-ледниêовый рельеф • Маãистральные озовые системы (см. Ладожсêое озеро.., 1978) • Флювиоãляциальные дельты и зандры стадии Сальпаóссельêя 1 вдоль Финляндсêой ãраницы • дельта р. Свири • палеодолина р. Свири

• песчаные дюны • движóщиеся песêи

район п. Видлица на восточном побережье

• • • • •

óр. Хаóêатóнтóри, Петсевара

êоры выветривания химичесêие физичесêие орисанãи трапповые террасы висячие болота (плато) верховые болота

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ И ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ОЧЕРКИ

33

Все возвышенности (за исêлючением ãряд Сальпаóссельêя) являются прямым отражением в рельефе древних ãеолоãичесêих стрóêтóр, т. е. это морфострóêтóры. Типичным примером является ЗападноКарельсêая возвышенность. Она начинается с широты озера Верхнее Кóйто и представляет собой возвышенное плато êристалличесêих пород. Это древний пенеплен эрозионно расчлененный, ложе оледенений. Гряды Сальпаóссельêя – êраевые образования ледниêа, сформированные в óсловиях ледниêовоãо и водно-ледниêовоãо литоãенеза ó êрая ледниêа. Главные формы их рельефа – моренные холмы, êраевые морены, ãряды, флювиоãляциальные дельты, зандровые поля. Вяртсильсêо-Тóломозерсêая равнина прослеживается вдоль шовной зоны междó Карельсêим и Свеêофеннсêим ãеоблоêами (рис. 1). Со стороны Карельсêоãо ãеоблоêа четêо проявлена неотеêтониêа: блоêовые движения, сдвиãовые. Поднятые êрая заêрóченных сдвиãов наблюдаются на высоте с отметêой 170–120 м. Ладожсêое и Онежсêое озера центральной зоны выполняют êриптоêотловины, дно êоторых ниже óровня моря (êриптодепрессии). Формирование их тесно связано с êраевой радиальной флеêсóрой Полêанова, а таêже с развитием последнеãо оледенения. Депрессия Ладожсêоãо озера вызвана историêо-ãеолоãичесêими причинами. Она прошла по зоне переãибов двóх сводов, образовавшихся в раннем рифее в связи с развитием Салминсêоãо и Выборãсêоãо центров эндоãенной маãматичесêой аêтивности (Светов, Свириденêо, 2005) и формированием соответствóющих ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитных плóтонов. Осевая линия êраевой флеêсóры Фенносêандинавсêоãо щита проходит через центр Ладожсêоãо озера. По оси флеêсóры через Ладожсêое озеро тянется нóлевая линия изостатичесêих движений – щит поднимается, а Рóссêая плита более стабильна (дифференцированные замедленные движения). Главными фаêторами длительно развивающеãося рельефа Карелии являются теêтониêа, денóдация и оледенения, действóющие в разное время и с различным эффеêтом. Влияние теêтоничесêоãо фаêтора в доêембрийсêий период сêазывалось на образовании доêембрийсêих морфострóêтóр êристалличесêоãо фóндамента в связи с формированием лоêальных и реãиональных êóпольных и сêладчатых стрóêтóр. Кристалличесêий фóндамент архея, нижнеãо и среднеãо протерозоя ê современномó рельефó имеет êосвенное отношение (исêлючительно через вещественный состав сóпраêрóстальных и инфраêрóстальных образований êаê сóбстрата, на êотором формировался рельеф на всем ãеолоãичесêом интервале времени). Стрóêтóра êристалличесêоãо фóндамента Приладожья может слóжить примером направленноãо последовательноãо развития морфострóêтóр. Древние стрóêтóры – это пассивные элементы реãиональной стрóêтóры. Они представляют собой стрóêтóры вынóжденные. Главное влияние на формирование стóпенчатоãо хараêтера рельефа оêазала неотеêтониêа. Выделяются следóющие ãлавные стóпени рельефа: 1 стóпень – отроãи Западно-Карельсêой возвышенности 140–200 м; 2 стóпень – 160–180 м – Приладожсêая ãлыбово-блоêовая морфострóêтóра; 3 стóпень – 120–60 м – Салминсêая денóдационная равнина на ãранитах рапаêиви (на севере до 120–80 м и на юãе – 80–60 м). Таêим образом, наблюдается переêос Салминсêой денóдационной равнины с падением на юã. Разница составляет 30–40 м; 4 стóпень (+ 20 до – 60 м) – Олонецêая морфострóêтóра, представляющая собой денóдационнóю равнинó на палеозое, а таêже древние поперечные долины, поãребенные четвертичные отложения мощностью до 80 м. Здесь предполаãается область новейших поãрóжений (озерно-ледниêовые отложения, озерные равнины); 5 стóпень – êотловина Ладожсêоãо озера (– 50 до – 230 м). В северной части озера средняя ãлóбина составляет 120–140 м, в центральной части 100–50 м и в южной мелêоводной – 20–15 м. Наблюдается переêос Ладожсêой морфострóêтóры. Юã слабо поãрóжается, а в северной части наблюдаются êонтрастные движения. В отличие от стрóêтóры êристалличесêоãо фóндамента современные неотеêтоничесêие стрóêтóры – это стрóêтóры диссипативные, о чем свидетельствóет идентичный хараêтер блоêово-ãлыбовых стрóêтóр южной части Фенносêандии, сопряженных с ãеофлеêсóрой. Он одинаêов от Белоãо моря – Ладоãи – Финсêоãо залива до Берãслаãена – Консберã-Бамбле, построен по совершенно одномó образó и представляет собой системó блоêов с разделяющими их разломами. Пройдя точêи бифóрêаций ряда сменявших теêтоно-маãматичесêих циêлов, новая система «не помнит» ранних óсловий. Направленное необратимое развитие земной êоры от бифóрêации ê бифóрêации переводит позднюю системó в таêое состояние, êоторое не испытывает влияния предыдóщих. Реêонстрóêция палеорельефа архея в реêонстрóêции палеорельефа ãолоцена едва ли êаêим-то образом соотносятся. За длительный период ãеолоãичесêоãо времени произошла смена платформенных и протоплатформенных чехлов, имели место влияющие на стрóêтóрó земной êоры эпохи реãиональной ãранитизации. Осóществлялся режим сводово-меãасводовоãо воздымания.

34

ГЛАВА 1

Особая роль в формировании рельефа зоны сочленения Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты принадлежит êраевой флеêсóре Полêанова. Она столь долãоживóща, что это своеãо рода рычаã, балансир в соотношении êоры и мантии, начиная с ятóлия (оêоло 2300 млн лет) и до современности. Мотор воздымания щита – слабые êолебания Рóссêой плиты. Теêтониêа блоêовых и ãлыбовых движений аêтивно проявлялась в мезозойсêий период в связи с поднятием Фенносêандинавсêоãо щита. Тоãда сóществовал режим êонтинентальноãо выветривания и пенепленизации, и формировались денóдационные поверхности выравнивания. Ярêим отражением теêтоничесêой обстановêи являются таêже стрóêтóры речных долин. Главные черты современноãо рельефа обóсловлены ледниêовой и водно-ледниêовой аêêóмóляцией и эрозией, поздне-послеледниêовой деятельностью морей и озер. Таêим образом, ледниêовый фаêтор ответственен за эêзоãенные процессы, связанные с последним оледенением и формированием морфосêóльптóр.

ГЛАВА 2 ИЗ ИСТОРИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЮГО-ЗАПАДНОЙ КАРЕЛИИ

В ãеолоãичесêой наóêе нашей страны и мира Фенносêандинавсêий щит является признанным полиãоном изóчения доêембрия êонтинентов. Приладожье слóжит одним из êлючевых районов, ãде не тольêо разрабатывались основы современной реãиональной стратиãрафии доêембрия, но и формировались общие принципы ãеолоãичесêой эволюции и металлоãении свеêоêарелид Карелии и щита в целом. Основополаãающими стали исследования доêембрийсêих образований Юãо-Западной Карелии Н. Я. Озерецêовсêоãо, Г. П. Гельмерсена, П. В. Пóзыревсêоãо, А. А. Иностранцева, Ф. Ю. ЛевинсонЛессинãа, И. И. Седерхольма, П. Эсêолы, А. А. Полêанова, К. О. Кратца, Н. Г. Сóдовиêова, К. А. Шóрêина и Л. Я. Харитонова и др. Приладожье признается êлассичесêой областью развития раннепротерозойсêих образований свеêоêарелид и стратотипичесêой местностью развития здесь сортавальсêой и ладожсêой серий. Сюда прослеживаются ãеолоãичесêие стрóêтóры раннепротерозойсêих пород из Финляндии. Свеêоêарелиды Приладожья представляют особый интерес, посêольêó здесь они находятся óже в дрóãих теêтоничесêих óсловиях (по сравнению с одновозрастными образованиями Центральной Карелии). Кроме тоãо, на сравнительно небольшой территории Северноãо Приладожья сосредоточены разновозрастные ãеолоãичесêие êомплеêсы от раннеãо архея до позднеãо протерозоя. Здесь находится êрóпнейшее в Европе Ладожсêое озеро с хорошо обнаженной прибрежной зоной. Аêтивное проявление в Юãо-Западной Карелии неотеêтониêи óêазывает на особóю важность проблемы ãеоэêолоãии. Необходимо óчитывать ãóстóю населенность реãиона и близость Санêт-Петербóрãа, для êотороãо Ладожсêое озеро является ãлавным источниêом водоснабжения. 2.1. ДОСВЕКОКАРЕЛЬСКИЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ФУНДАМЕНТ Изóчение Северноãо Приладожья началось еще в XIX в. êаê российсêими, таê и финсêими исследователями. Досвеêоêарельсêий фóндамент в Северном Приладожье наблюдается в ядрах êóполов или овальных поднятий в северной части рассматриваемоãо реãиона, примыêающей ê зоне сочленения с Карельсêим ãеоблоêом (рис. 2). Термин «поднятия» введен Трюстедтом (Trüstedt, 1907), относившим ãранито-ãнейсы центральных частей этих стрóêтóр (а таêже амфиболиты и ãнейсы) ê доладожсêомó êомплеêсó. П. Эсêола эти стрóêтóры выделил êаê «оêаймленные ãранито-ãнейсовые êóпола» (Eskola, 1949), ядра êоторых представлены ãранито-ãнейсами, а оêаймляющие оболочêи – амфиболовыми сланцами сортавальсêой серии. В настоящее время за ними заêрепился термин «êóпол». Позже была предпринята попытêа объяснить формирование этих поднятий нелинейноãо типа иначе – наложением разновозрастных, различно ориентированных сêладчатых деформаций (Геолоãичесêое развитие.., 1970). На протяжении более полóвеêа велась дисêóссия о теêтоничесêой природе этих стрóêтóр, составе ядерных частей и о хараêтере соотношения ядер и оболочеê (Сóдовиêов, 1954; Шóрêин, 1958; Предовсêий, 1966; Геолоãичесêое развитие.., 1970; Черноморсêий, 1980; Гриãорьева, Шинêарев, 1981; Синица, 1984; Шóльдинер и др., 1996). Позднее была предложена разработêа модели êóполообразования (Летниêов, 1975;

36

ГЛАВА 2

Летниêов и др., 2000). В настоящее время стало очевидным, что соотношение ядерной части êóпола с еãо оболочêой зависит от óровня ãлóбинности (т. е. при блоêовой стрóêтóре реãиона оно может различаться для различных êóпольных стрóêтóр). Нет необходимости продолжать полемиêó по поводó «êóполов» и «поднятий», таê êаê теперь признается, что êóпола формирóются в óсловиях общеãо воздымания. Несмотря на дисêóссионность проблемы, большинство исследователей сходились во мнении о том, что ядра êóпольных стрóêтóр, бóдóчи подверженными неодноêратным наложенным процессам, тем не менее представляют собой êристалличесêий фóндамент. Подтверждением томó стало полóчение изотопноãо возраста по цирêонó 2700 млн лет (Тóãаринов, Бибиêова, 1980). Возраст ãранитов Кирьяволахтинсêоãо êóпола оценивается 2723±5,4 млн лет (Вревсêий, Матреничев, 2007). Ю. А. Морозовым и Д. Е. Гафтом (1985) подробно охараêтеризованы вещественные и стрóêтóрные преобразования центральных частей êóпольных стрóêтóр во время свеêоêарельсêоãо теêтоãенеза. Сейчас ãлавной проблемой êристалличесêоãо фóндамента свеêоêарелид Юãо-Западной Карелии является возраст архейсêоãо фóндамента. На площади Карельсêоãо ãеоблоêа известны два архейсêих ãеолоãичесêих êомплеêса: позднеархейсêий (лопийсêий) вóлêаноãенно-осадочный ãранитизированный чехол и раннеархейсêий ãранóлитовый êомплеêс древнейшеãо фóндамента (Свириденêо, 1980). В завершающóю стадию позднеархейсêоãо теêтоно-маãматичесêоãо циêла лопийсêий вóлêаноãенно-осадочный чехол испытал êалиевый метасоматоз и реãиональнóю ãранитизацию. В резóльтате на Фенносêандинавсêом щите впервые сформировался ãранито-óльтраметаморфичесêий слой êонтинентальной земной êоры. Гранóлитовый êомплеêс древнейшеãо фóндамента в позднеархейсêое время испытал диафторез, неравномерно проявленнóю метасоматичесêóю ãранитизацию и миãматизацию. Диаãностичесêим признаêом для êорреляции раннеархейсêоãо êомплеêса протоêоры слóжит слабоположительный хараêтер реãиональноãо ãравитационноãо поля. В противоположность емó области распространения позднеархейсêоãо ãранитизированноãо вóлêаноãенно-осадочноãо чехла (Карельсêий ãеоблоê) соответствóет реãиональная отрицательная ãравитационная аномалия. Поле силы тяжести над породами Юãо-Западной Карелии в пределах Свеêофеннсêоãо ãеоблоêа – реãионально положительное (несмотря на широêое распространение осадочных пород ладожсêой серии). Значит, сêорее всеãо, свеêоêарелиды Свеêофеннсêоãо ãеоблоêа отлаãались на раннеархейсêóю протоêорó, таê же êаê лопийсêие образования в пределах Карельсêоãо ãеоблоêа (Светов, Свириденêо, 1992). 2.2. ИСТОРИЯ СВЕКОКАРЕЛИД Геолоãичесêие исследования в Юãо-Западной Карелии впервые стали проводиться в ХIХ в. На самом раннем этапе они осóществлялись, ãлавным образом, рóссêими ãеолоãами (Северãин, 1805; Кóторãа, 1851; Миêлóхо-Маêлай, 1897 и др.). П. Пóзыревсêий (1866) расчленил êристалличесêие образования Северноãо Приладожья на древнейшие ãнейсы и более молодóю сланцевóю формацию. Последняя И. И. Седерхольмом определена êаê Ладожсêая формация (Sederholm, 1897). В дальнейшем ее изóчение вплоть до 1940 ã. велось преимóщественно финсêими ãеолоãами. В 1888 ã. опóблиêована моноãрафия Ф. Ю. Левинсон-Лессинãа «Олонецêая диабазовая формация», êоторая положила начало палеовóлêанолоãичесêим исследованиям свеêоêарелид. Ф. Ю. Левинсон-Лессинã в числе первых отечественных полевых ãеолоãов использовал при определении номенêлатóры древнейших маãматичесêих пород фациальные признаêи палеоãеоãрафичесêих обстановоê их образования (фациальный анализ) и особенности способа их образования (ãенетичесêий анализ). Итоãом стало дробное и наиболее полное с современных позиций подразделение эффóзивной, интрóзивной и обломочной ãрóпп пород (фаций). Зонó свеêофеннид, протяãивающóюся через Южнóю Финляндию от Вермланда в Швеции до Карелии, впервые выделил Рамсей (Ramsay, 1909). Он рассматривал ее êаê архейсêóю ороãеничесêóю зонó. Понятие «êарелиды» в ãеолоãичесêóю литератóрó ввел П. Эсêола (Eskola, 1925). Они объединяли ятóлий, êалевий и Ладожсêóю формацию. Проблема соотношения êарелид и свеêофеннид оставалась в центре внимания ãеолоãичесêих исследований на протяжении ряда десятилетий и особенно аêтивно дисêóтировалась начиная с 50-х ãã. ХХ в. в связи с систематичесêим изóчением ãеолоãичесêоãо строения Восточной части Фенносêандинавсêоãо щита. Самой попóлярной стала точêа зрения Х. Вяюрюнена (1959), рассматривающеãо êарелиды êаê êонтинентальные образования в отличие от морсêих свеêофеннид. Она нашла отражение в теêтоничесêих построениях Л. Я. Харитонова (1966), соãласно êоторым территория Центральной и Западной Карелии представляет собой срединный ãранито-ãнейсовый массив, переêрытый êарельсêими поêровными образованиями синêлинорных стрóêтóр и обрамленный с юãо-запада ладожсêими и êалевийсêими миãматизированными образованиями. Соотношение их со свеêофеннидами все еще недостаточно выяснено. Карелиды долãое время считались более молодыми, чем свеêофенниды. По К. О. Кратцó (1963), êарелиды представляют собой полноразвитый ãеосинêлинальный циêл.

ИЗ ИСТОРИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЮГО-ЗАПАДНОЙ КАРЕЛИИ

37

В 60-х ãã. ХХ в. четêо сформировалось 2 направления в развитии литолоãии доêембрия. Одно из них, наиболее полно представленное в работах В. З. Неãрóцы и Т. Ф. Неãрóца (1967 и др.), рассматривает стратиãрафию протерозоя Карелии êаê резóльтат породообразóющих процессов в пределах небольших изолированных бассейнов осадêонаêопления. Второе направление (Соêолов и др., 1970; Светов, 1979), базирóющееся на совместных литолоãичесêих и палеовóлêанолоãичесêих исследованиях, отстаивает вывод, что вóлêанизм и осадêонаêопление – взаимосвязанные процессы, циêличесêи проявленные в единых обширных мелêоводных бассейнах при формировании осадочно-вóлêаноãенных чехлов. Проблема соотношения êарелид и свеêофеннид перешла на новый óровень в связи с развитием ãеохронолоãичесêих исследований в СССР, Финляндии и Швеции, êоãда óдалось óстановить одновозрастность êарельсêих и свеêофеннсêих образований на всей территории Балтийсêоãо щита (Доêембрий Сêандинавии, 1967). Она остается в центре внимания и в настоящее время (Ранний доêембрий.., 2005; Светов, Свириденêо, 2005). Одни авторы, использóя преимóщественно аналитичесêие данные для палеотеêтоничесêих построений, считают, что свеêофеннсêая провинция представляет собой êлассичесêий аêêреционный ороãен (Ранний доêембрий.., 2005, с. 630). Что êасается Карельсêой ãранит-зеленоêаменной области (площадь Карельсêоãо êратона), то они, рассматривая общóю стратиãрафичесêóю последовательность протерозойсêих отложений (в соответствии с официально принятой стратиãрафичесêой шêалой), аêцентирóют внимание на том, что здесь имеется до двóх десятêов êрóпных синêлинорных стрóêтóр и несêольêо десятêов мелêих (дрóãими словами, придерживаются êонцепции Вяюрюнена, 1959). Тем не менее, опираясь на мноãолетние палеовóлêанолоãичесêие исследования, êаê в Центральной Карелии, таê и в Северном Приладожье, можно считать (Светов, Свириденêо, 2005), что свеêоêарельсêий вóлêаноãенно-осадочный чехол на сопоставляемых территориях формировался при одинаêовой динамиêе вóлêанизма и осадêонаêопления в óсловиях единоãо мелêоводноãо бассейна. Посêольêó проблема соотношения свеêофеннид и êарелид все еще остается аêтóальной, наверное, следóет вернóться ê ее истории. Геолоãо-ãеофизичесêие исследования поêазали (Земная êора.., 1978; Свириденêо, 1980), что êарелиды Карельсêоãо ãеоблоêа и одновозрастные им свеêофенниды Свеêофеннсêоãо ãеоблоêа слаãают различные слои земной êоры. В пределах Карельсêоãо ãеоблоêа êарелиды образóют верхний вóлêаноãенно-осадочный слой, залеãающий на позднеархейсêом ãранито-óльтраметаморфичесêом слое. Свеêофенниды Свеêофеннсêоãо ãеоблоêа относятся ê ãранито-óльтраметаморфичесêомó слою. Он сформировался здесь еще в протерозое и залеãает на протоêоре, êоторая обнажается лишь в Юãо-Западной Карелии (слаãая центральнóю часть оêаймленных êóполов в Северном Приладожье). Протоêора испытывала наложеннóю протерозойсêóю метасоматичесêóю ãранитизацию и не сохранила свой первичный состав. В целях êорреляции этих одновозрастных образований, сформировавшихся в различных стрóêтóрно-формационных зонах, проводились системные палеовóлêанолоãичесêие исследования. Разработанная периодизация сопóтствóющеãо и предшествóющеãо вóлêанизмó осадêонаêопления, выяснялись еãо палеоãеоãрафичесêие обстановêи, динамиêа и режим (Светов, 1979; Вóлêанизм и седиментоãенез.., 1987; Светов и др., 1990; Светов, Свириденêо, 1992). Их реãиональной êорреляции в пределах всеãо щита способствовала хорошая ãеохронолоãичесêая изóченность в Финляндии и Швеции, а таêже сопоставимость химичесêоãо состава одновозрастных êомплеêсов. Проведенные важные палеоãеоãрафичесêие и палеовóлêанолоãичесêие исследования позволили выявить динамиêó ãлавных событий ятóлийсêоãо осадêонаêопления и базальтовоãо вóлêанизма (Соêолов и др., 1970; Светов, 1972; Светов, Свириденêо, 1991). Возниêновение ятóлийсêоãо бассейна осадêонаêопления связано с реãиональной флеêсóрой на ãранице Беломорсêоãо и Карельсêоãо ãеоблоêов и приóрочено ê ее опóщенномó êрылó (протянóвшемóся от Ветреноãо Пояса до Шомбозерсêой ятóлийсêой стрóêтóры). Со временем бассейн миãрировал в юãо-западном направлении. На площади Свеêофеннсêоãо ãеоблоêа ятóлийсêий платобазальтовый вóлêанизм проявился достаточно широêо, но в весьма óãнетенной форме (оз. Мал. Янисъярви, ãорода Йоэнсóó и Кóопио в Финляндии, ãорода Лóлео и Кирóна в Швеции). Здесь ятóлийсêие осадочные формации имеют преимóщественно соêращенный разрез, и, видимо, они формировались в óсловиях возвратных êолебательных движений в ходе периодичесêоãо затопления и осóшения в эпиêонтинентальных обстановêах. К ãранице среднеãо и верхнеãо ятóлия приóрочены êонтрастные знаêопеременные движения, положившие начало образованию флеêсóрноãо переãиба на современной ãранице Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов. Теêтоничесêие óсловия формирования базитовых вóлêаничесêих êомплеêсов в интервале людиêовия, ливвия и êалевия на площади Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов были идентичны (Светов, 1972, 1984, 2003; Светов, Свириденêо, 1993). Их отличали чрезвычайно споêойные теêтоничесêие обстановêи êолебательных движений. Сопоставление протерозойсêоãо (Свеêоêарельсêоãо) вóлêано-плóтонизма на площади Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов выявляет одинаêовóю эволюционнóю направленность базитовоãо маãматизма, но вóлêанизм Свеêофеннсêоãо ãеоблоêа

38

ГЛАВА 2

отличается бимодальностью. Кислая ветвь бимодальной ассоциации представлена натриевой серией (таê же êаê и соответствóющая ветвь позднеархейсêой бимодальной ассоциации Карельсêоãо ãеоблоêа). Изóчение позднеархейсêих центров эндоãенной маãматичесêой аêтивности в пределах Карельсêоãо ãеоблоêа и свеêоêарельсêих в Северном Приладожье (Светов, Свириденêо, 2005) позволило понять сóщность бимодальности маãматизма и особенности ãеотеêтоничесêих режимов в раннем доêембрии. Выясняется, что бимодальный маãматизм ãранито-óльтраметаморфичесêоãо слоя земной êоры (независимо от возраста) связан с ранним этапом формирования доêембрийсêой земной êоры êонтинентальноãо типа, êоторый происходит в óсловиях возбóжденной недеплетированной мантии и сопряжен с первичным проявлением мантийноãо толеитовоãо маãматизма. Повторный толеитовый маãматизм в зонах, ãде емó предшествовало формирование бимодальноãо маãматизма (свеêоêарельсêий маãматизм на Карельсêом ãеоблоêе), не сопровождается êислым êоровым маãматизмом. Таêим образом, êомплеêсное палеовóлêанолоãичесêое изóчение базальтовоãо вóлêано-плóтонизма, êислоãо êоровоãо маãматизма и реãиональной ãранитизации позволило выявить их соотношение и понять специфиêó доêембрийсêой ãеотеêтониêи. Развитие реãиональной ãранитизации и êоровоãо êислоãо маãматизма в доêембрийсêий этап ãеолоãичесêоãо развития Земли не связано с формированием вóлêаноãенно-осадочных чехлов. Оно определяется, ãлавным образом, эндоãенной аêтивностью мантии. 2.3. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ РИФЕЙСКИХ (БОТНИЙСКИХ) ОБРАЗОВАНИЙ КАРЕЛИИ Постсвеêоêарельсêая история Северноãо Приладожья связана с ãлыбово-волновыми движениями литосферы Фенносêандинавсêоãо щита и эпохами дестрóêции и пенепленизации свеêоêарельсêой новообразованной сиаличесêой êоры. В составе рифейсêоãо êомплеêса раннерифейсêие образования подразделяются на вепсийсêие (1800–1650 млн лет) и ботнийсêие (хоãландсêие) – 1650–1400 млн лет (в ранãе отделов местной стратиãрафичесêой шêалы). К числó вепсийсêих осадочных пород в Северном Приладожье относятся песчаниêи, алевролиты, базальные полимиêтовые êонãломераты и светлооêрашенные êварциты и êварцито-песчаниêи свиты Илола мощностью до 800 м. Хараêтерная особенность ботнийсêих образований Фенносêандинавсêоãо щита – присóтствие в их составе плóтонов ãабброанортозит-рапаêивиãранитной ассоциации, приóроченных ê южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита. По принятой нами ранее (Светов, Свириденêо, 1995) реãиональной стратиãрафичесêой шêале ботнийсêие вóлêаноãенно-осадочные и различные по составó маãматичесêие образования формировались в интервале времени 1650±50–1400±50 млн лет назад (сóбъиотний, хоãландий, бóрзяний). Интрóзиям рапаêиви сопóтствовал длительный период денóдации êратона, êоторый возниê после завершения теêтоничесêой аêтивности, связанный с ãеолоãичесêим развитием свеêоêарелид. Для самых молодых доêембрийсêих формаций Фенносêандии И. И. Седерхольмом (Sederholm, 1897) ввел термин иотний, вêлючающий песчаниêи, диабазы и ãраниты рапаêиви, а таêже сопровождающие их êварцевые порфиры, диабазы, анортозиты и ãаббро. Позднее И. И. Седерхольм (Sederholm, 1927) разделил иотний на две ãрóппы: верхний иотний, сложенный песчаниêами, переêрытыми и перемежающимися с диабазами, и нижний иотний, вêлючающий ãраниты рапаêиви с эффóзивными членами. Для сóбиотнийсêих пород им введен термин хоãландий. Ботнийсêие осадочные породы встречаются во мноãих частях Фенносêандинавсêоãо щита: на западном береãó Онежсêоãо озера, в районе Салми (Кайряê, Хазов, 1967) и, возможно, на дне Ладожсêоãо озера. Стратиãрафия их рассмотрена А. А. Полêановым (1956). По еãо мнению, они сформировались в óсловиях единоãо мелêоводноãо бассейна, занимавшеãо южнóю часть Фенносêандинавсêоãо щита. Но в настоящее время изотопными исследованиями óстановлено, что длительность перерывов в пределах Фенносêандинавсêоãо щита и еãо обрамления нередêо превышала длительность седиментационных и вóлêаноплóтоничесêих эпох. Рассматривая ранее даннóю проблемó (Светов, Свириденêо, 1995), авторы пришли ê заêлючению, что изначальное (праêтичесêи полное) вещественное наполнение всеãо интервала времени рифея можно реставрировать, изóчая отдельные, изолированные дрóã от дрóãа стрóêтóры. В ходе длительных периодов сводовоãо воздымания Фенносêандинавсêоãо щита и денóдации еãо осадочноãо чехла в резóльтате не тольêо внóтририфейсêих, но ãлавным образом, фанерозойсêих стрóêтóрно-теêтоничесêих перестроеê, исчезла большая часть разрезов осадочных толщ и вóлêаничесêих ареалов. По нашим оценêам, из общей продолжительности позднеãо протерозоя в 1250 млн лет сóмма перерывов составляет 480–500 млн лет (оêоло 40% всеãо времени). Несовпадение перерывов осадêонаêопления щита и Рóссêой плиты – свидетельство асинхронности дифференцированных ãлыбовых и волновых êолебательных движений в ходе интенсивноãо эписвеêоêарельсêоãо воздымания щита. Габбро-анортозит-рапаêивиãранитный маãматизм Фенносêандинавсêоãо щита – аêтивно изóчался в рамêах междóнародноãо проеêта 315 «Корреляция ãранитов рапаêиви и связанных с ними пород в ãлобальном масштабе» (1991–1995 ãã.). В центре еãо внимания оêазались êлассичесêие плóтоны южной

ИЗ ИСТОРИИ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЮГО-ЗАПАДНОЙ КАРЕЛИИ

39

êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита (Haapala, 1995; Rämö, 1991; Sviridenko, 1994). Касаясь ãлавных итоãов проведенных исследований, И. Хаапала и Т. Рямо (Haapala, Rämö, 1999) отмечают, что маãматичесêая ассоциация ãранитов рапаêиви является четêо бимодальной мантийно-êоровой вóлêаноплóтоничесêой ассоциацией. Салминсêий и Улялеãсêий плóтоны замыêают на востоêе сóбширотный пояс ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитной вóлêано-плóтоничесêой ассоциации, протяãивающийся вдоль êраевой флеêсóры Полêанова. Формирование еãо проходило в интервале 1547±1 до 1529±0,6 млн лет (Larin et al., 1996). Салминсêий плóтон имеет пластовóю формó с перемежаемостью ãаббро-анортозитов и ãранитов (являясь типичным представителем данноãо пояса плóтонов). В еãо составе определены два ãеохимичесêих типа ãранитов (ãраниты рапаêиви и редêометальные ãраниты), различающиеся ãлóбинностью маãматичесêоãо источниêа и составом флюида (Sviridenko, 1994). Формирование сóбширотноãо пояса плóтонов принято связывать с зоной растяжения и рифтообразования (Haapala, Rämö, 1990), однаêо это представление не óвязывается с сóщественным различием в возрасте данных сложно построенных плóтонов и с длительностью их формирования. Авторами в êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита выделено несêольêо разновозрастных центров эндоãенной маãматичесêой аêтивности (Светов, Свириденêо, 2005), представляющих собой мантийно-êоровые диапиры. Формирование их приóрочено ê êраевой длительно развивающейся флеêсóре Полêанова. К ботнийсêомó времени относятся пояса мноãочисленных даеê оливиновых долеритов (ãиперитов), развитых в Юãо-Западной Швеции и Южной Норвеãии, а таêже долеритовые дайêи района ã. Стоêãольма (Светов, Свириденêо, 1991). Среднерифейсêие и позднерифейсêие осадочные и вóлêаноãенные породы на территории южной и юãо-восточной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита развиты в Пашсêом (Ладожсêом) и Кандалаêшсêом (Беломорсêом) ãрабенах. Возраст среднерифейсêих образований, видимо, можно определять в интервале 1400±50–1050±50 млн лет (Светов, Свириденêо, 1995). В среднем рифее ãлыбово-волновые движения впервые охватили всю осевóю линию êраевой радиальной флеêсóры Полêанова (от Белоãо моря вдоль южной ãраницы Фенносêандинавсêоãо щита вплоть до побережья Юãо-Западной Швеции и Норвеãии). История ее развития в среднем и позднем рифее особенно ярêо зафиêсирована в проявлении платобазальтовоãо вóлêанизма. В Пашсêом ãрабене вóлêаноãенно-осадочные породы образóют приозерсêóю и салминсêóю свиты. Последняя с êорой химичесêоãо выветривания залеãает на ãранитах рапаêиви Салминсêоãо массива (Кайряê, Хазов, 1967). Интрóзивными аналоãами базальтов являются ãаббро-долериты Хопóнваарсêоãо неêêа, Валаамсêоãо силла и дайêи ãиалобазальтов и долеритов-сортавалатов. В западной части Фенносêандинавсêоãо щита платобазальтовый трапповый маãматизм известен в ãрабенах Мóхос и Сатаêóнта. Бимодальный позднепротерозойсêий мантийно-êоровый маãматизм проявился в Юãо-Западной Швеции (район Омоль, западная часть Дальсландсêоãо ãеоблоêа) и сопоставим с бимодальным раннепротерозойсêим маãматизмом свеêоêарелид Свеêофеннсêоãо ãеоблоêа. Их сходство определяется сопоставимой циêличностью маãматизма и отсóтствием фóндамента, сложенноãо ãранито-óльтраметаморфичесêим слоем (Эволюция.., 1985). 2.4. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИЗУЧЕНИЯ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКО-САЛМИНСКОЙ ОСТРОВНОЙ ГРЯДЫ И ВАЛААМСКОГО АРХИПЕЛАГА Изóчение о. Валаам вêлючает несêольêо периодов. Начальный период (1785–1868 ãã.) – физиêоãеоãрафичесêий. Первые физиêо-ãеоãрафичесêие и ãеолоãичесêие сведения êраеведчесêоãо хараêтера опóблиêованы аêадемиêом Н. Я. Озерецêовсêим в еãо работе «Пóтешествия по озерам Ладожсêомó и Онежсêомó» (1792 ã.). Этот известный óченый посетил Валаамсêий архипелаã в 1785 ã. и составил еãо общий ãеоãрафичесêий очерê. С особым интересом Н. Я. Озерецêовсêий исследовал архипелаã в районе Уêсы, ãде производил ãлазомернóю съемêó еãо островов и проливов. При том внимании, êоторое óделяется в настоящее время проблемам эêолоãии (и необратимым неãативным изменениям природной среды), Н. Я. Озерецêовсêий первым поведал о местности, представляющей ныне чóть ли не ближайшие оêрестности почти пятимиллионноãо Санêт-Петербóрãа. В 1820 ã. Нординшельд (Nordenskïöld, 1820) впервые выделил сортавалит, êоторый первоначально принимался за минерал. Выяснить еãо природó помоã миêросêоп. Свое название «сортавалит» он полóчил по названию ãорода Сортавала, вблизи êотороãо впервые и обнарóжен. Подробное петроãрафичесêое описание сортавалита дал Ф. Ю. Левинсон-Лессинã (Избранные трóды, т. III, 1952). Он охараêтеризовал несêольêо стрóêтóрных разновидностей сортавалита и пришел ê заêлючению, что порода полностью оправдывает название диабазовый витрофирит. С. Кóторãа (Kutorga, 1851) отмечает, что на Валааме повсеместно обнарóживается «то светлее, то темнее оêрашенный лабродоровый ãранит (т. е. диабаз) и сеêóщие еãо мноãочисленные жилы

40

ГЛАВА 2

порфировидной êрасно-бóрой «полевошпатовой массы». Состоялась специальная ãидроãрафичесêая эêспедиция (1858–1868 ãã.) по изóчению Ладожсêоãо озера. Второй период (1868–1948 ãã.) связан с ранними специальными ãеолоãичесêими и петроãрафоминералоãичесêими исследованиями. Первое в России петроãрафичесêое описание пород произведено А. А. Иностранцевым в 1868 ã. Это были олиãоêлазовые ãиперстениты о. Валаам. Теперь данные породы называются ãаббро-долеритами. Здесь рождалась российсêая петроãрафия. Породы базальтовоãо ãенетичесêоãо типа стали базой петролоãичесêих исследований. Роль маãмы основноãо состава стала одной из ведóщих (если не ãлавной) проблем в маãматичесêой ãеолоãии. К. Д. Хрóщов (Chrustschoff, 1891), рассматривая петроãенезис пород Валаамсêоãо силла, впервые высêазал мнение о смешении маãм основноãо и êислоãо составов. Весьма важными стали исследования М. Н. Миêлóхо-Маêлая (1897), впервые охараêтеризовавшеãо Валаамсêо-Салминсêóю часть островной ãряды. Подробное петроãрафичесêое описание пород Валаамсêоãо силла на о. Валаам дано П. И. Лебедевым (1913), óделившим повышенное внимание породам ãранитноãо состава. В отличие от К. Д. Хрóщова П. И. Лебедев пришел ê заêлючению, что все породы о. Валаам произошли из «одной начальной маãмы ãабброидноãо типа пóтем маãматичесêой дифференциации» (Лебедев, 1913, с. 637), а ãранит является êонечным продóêтом дифференциации. Данная точêа зрения разделяется большинством исследователей и поныне. Валаам неодноêратно посещался финсêими и шведсêими ãеолоãами, хараêтеризовавшими еãо породы, давшими их возрастнóю оценêó. Отметим таêих известных óченых, êаê Вааль, Фростерóс, Седерхольм, Хаêман. И. И. Седерхольм отнес диабазы острова ê наиболее молодым доêембрийсêим образованиям (Sederholm, 1897). Встречающиеся на о. Валаам, Палинсаари обломêи и валóны неметаморфизованных песчаниêов Фростерóс, Рамзай, Седерхольм относят ê иотнию (Frosterus, 1902). В. Хаêман (Hackman, 1933) основные вóлêаниты, слаãающие ãоризонтально залеãающий поêров в долине р. Тóлема ó с. Салми, рассматривал êаê эффóзивный аналоã интрóзии Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды. Основной («êлассичесêий») период ãеолоãичесêих исследований о. Валаам и Валаамсêоãо силла завершился полевыми работами 1946–1947 ãã. и 1949–1950 ãã. Материалы их остались праêтичесêи не опóблиêованными и почти не известными, êроме êандидатсêой диссертации К. О. Кратца и машинописи еãо êонêóрсной работы на соисêание премии им. Ф. Ю. Левинсон-Лессинãа 1953 ã. Кратêие сведения по ãеолоãии Валаамсêих ãаббро-диабазов приведены К. О. Кратцем в XXXVII томе Геолоãии СССР (1960, ч. 1) и еще ранее изложены А. А. Полêановым в двóх работах 1956 ã. по ãеолоãии хоãландия-иотния (Полêанов, 1956). Затем настóпил период обсóждения проблем ãеолоãии рифея-иотния, ãлавным образом, на основе опóблиêованных ранее материалов без проведения дополнительных исследований (т. е. без новых полевых наблюдений). Обсóждение êонцептóальных представлений велось по сóществó на основе óмозрительных заêлючений. Обсóждались и частные вопросы, высêазывались личные óбеждения. В резóльтате возниêали и мóссировались петроãенетичесêие построения разноãо толêа. Однаêо ниêаêих новых резóльтатов на их основе без новых наблюдений полóчено не было. После ряда посещений островов Валаамсêоãо архипелаãа в 1990 ã. авторам стало ясно, что рифейсêий этап ãеолоãичесêой истории в области маãматичесêой ãеолоãии изóчен очень слабо. Валаамсêий силл êаê óниêальное ãеолоãичесêое тело в необычных природных óсловиях требóет повышенноãо внимания. Возниêшее желание основательнее рассмотреть этот силл совпало с возвращением Спасо-Преображенсêоãо собора о. Валаам Рóссêой православной церêви и подãотовêой федеральной проãраммы «Возрождение и развитие Валаамсêоãо архипелаãа». К сожалению, реализовать ее в полной мере не óдалось. Но ãеолоãичесêие работы 1992–1993 ãã. позволили собрать большой фаêтичесêий материал по ãеолоãии и петролоãии Валаамсêоãо силла, послóживший основой для хараêтеристиêи бимодальноãо платформенноãо маãматизма Карелии (Светов, Свириденêо, 1995). Основное внимание óделялось формам проявления êислоãо маãматизма, соотношению долеритов и ãаббро-долеритов с монцонитами, сиенитами и êварцевыми сиенитами. Удалось выявить две стрóêтóрные формы монцонит-êварцевых сиенитов: пятнистые (метасоматичесêоãо происхождения) и метельчатые с длиннопризматичесêой иãольчатой формой êлинопироêсена и плаãиоêлаза. Последняя разновидность, сêорее всеãо, представляет продóêт смешения êислой и основной маãмы. При известном различии в êоличественном соотношении ãлавных разновидностей пород Валаамсêоãо силла и Салминсêоãо плóтона обнарóжено и сходство вещественноãо состава (êаê основных, таê и êислых разновидностей пород этих рифейсêих бимодальных ассоциаций). Каê бы сама собой обозначилась проблема о сходстве их происхождения.

ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

3.1. ОСНОВЫ МЕТОДИЧЕСКОЙ БАЗЫ (1785–1960 ãã.) Начало наóчных исследований о. Валаам и еãо êристалличесêих пород относится ê êонцó XVIII в. и связано с именами известных рóссêих и финсêих ãеолоãов, тем не менее время êомплеêсных наóчных тематичесêих работ на этой территории еще тольêо настóпает. В начальный период использовались разнообразные методичесêие подходы, а само изóчение носило лоêальный хараêтер. Самый ранний, физиêо-ãеоãрафичесêий методичесêий подход предложен Н. Я. Озерецêовсêим. А. А. Иностранцев в 1867 ã. дал первое петроãрафичесêое описание слаãающих еãо пород. С позиций традиционных «общепринятых» ãеолоãо-теêтоничесêих êонцепций ВалаамсêоСалминсêая островная ãряда изóчалась К. О. Кратцем (1946–1949 ãã.), êоторый рóêоводствовался принципом êомплеêсноãо исследования маãматичесêих ãорных пород. Охараêтеризовав ãеолоãичесêое строение, петроãрафию, химизм и вопросы петроãенезиса, К. О. Кратц впервые обосновал Валаамсêóю диабазовóю интрóзию êаê полоãозалеãающее ãрóборасслоенное пластовое интрóзивное тело. Он óстановил соотношение ãаббро-диабазов, сиенито-диоритов и жильных ãранитов, впервые выделил êонтраêционнóю и наложеннóю трещиноватости. Однаêо до сих пор óпоминаются породы старых наименований и повторяются одни и те же ошибêи. Серые и черные валаамсêие ãраниты еще использóются в литератóре по исêóсствоведению, истории архитеêтóры Севера, в ãеоãрафичесêой литератóре, не ãоворя óж о наóчно-попóлярной. Одна из причин томó – трóднодостóпность, а временами и заêрытость данной территории. Диабазовый êомплеêс Северо-Ладожсêоãо архипелаãа, иначе породы Валаамсêоãо силла, К. О. Кратцем рассматривались êаê представители основных пород иотнийсêой платформы Южной Карелии. Вместе с тем êорреляция диабазовоãо êомплеêса Северо-Ладожсêоãо архипелаãа с диабазовым êомплеêсом êаê Западноãо Прионежья, таê и Восточноãо Прионежья базировалась ãлавным образом на их вещественном составе при отсóтствии изотопных датировоê и четêих ãеолоãичесêих обоснований положения пластовых интрóзий в ãеолоãичесêом разрезе позднеãо протерозоя. Но данные о химичесêом составе иотнийсêоãо диабазовоãо êомплеêса Южной Карелии базировались всеãо на 35 химичесêих анализах, и, êаê отмечает сам автор, большинство анализов относится ê основным членам êомплеêса. Для более êислых пород сóществовали лишь единичные анализы. При таêой ситóации трóдно, если вообще возможно, проводить êорреляцию диабазовых êомплеêсов, а тем более делать выводы об их маãматичесêой дифференциации. И все же проведенная работа послóжила основой длительноãо обсóждения проблемы ãеолоãии рифея-иотния без проведения дополнительных исследований и новых полевых наблюдений. В итоãе маãматичесêая дифференциация с остаточным êислым ãранитным расплавом в пределах Валаамсêоãо силла без новых дополнительных наблюдательных материалов стала считаться общепризнанной. Использование старых данных, порой весьма общих, поверхностных и неполных, а то и вообще неверных, не способствовало решению частных вопросов ãеолоãии, петролоãии и рóдоносности Валаамсêоãо силла ãаббро-долеритов.

42

ГЛАВА 3

3.2. ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ Валаамсêий архипелаã – неисчерпаемый объеêт наóчных исследований. К началó 90-х ãã. ХХ в. еãо изóченность соответствовала детальности масштаба оêоло 1 : 500 000, а ряд наблюдений – масштабó 1 : 200 000. В 1992 ã. в связи с изóчением рифейсêоãо вóлêано-плóтонизма Фенносêандии (Светов, Свириденêо, 1995) нами начаты полевые работы на Валаамсêом силле. Первоначально планировалось выяснить общее ãеолоãичесêое строение силла, еãо разрез, основные элементы теêтоничесêоãо строения, посêольêó в предшествóющих исследованиях содержались весьма противоречивые выводы и наблюдения по еãо строению и петроãенезисó. Сведения о еãо теêтоничесêом строении праêтичесêи вообще отсóтствовали. Оêазалось, что Валаамсêий силл не имеет необходимоãо описания êаê интрóзивноãо тела, механизма еãо внедрения, внóтреннеãо строения и тем более истории теêтоничесêой переработêи. Поэтомó нами ставились следóющие êонêретные задачи: – минералоãо-ãеохимичесêое изóчение пород силла; – доизóчение степени наложенной трещиноватости на породы силла и еãо современной блоêовой делимости; – систематизация данных по соотношению неотеêтоничесêих процессов с динамиêой современноãо формирования природных ландшафтов на Валаамсêом архипелаãе. Наши исследования проводились на 1 : 50 000 топоãрафичесêой основе, однаêо рабочей основой слóжила 1 : 25 000 êарта. В праêтиêе ãеолоãичесêих наблюдений принято обследование всех островов вдоль береãовой линии и составление их схематичесêих планов в масштабе 1 : 10 000 до 1 : 2000 и более êрóпноãо до 1 : 1000. Желательно и более детальное изóчение этоãо объеêта, вплоть до êартирования отдельных обнажений в масштабах 1 : 100. Здесь возможности наóчных исследований безãраничны. Еще не сêоро можно бóдет ãоворить, что Валаамсêие острова изóчены достаточно полно. В ходе полевых исследований, проведенных в 1992–1993 ãã., нами изóчены острова и надводные сêалы Валаамсêо-Салминсêой ãряды от островов Хейнясенмаа на юãо-западе до о. Парãо на юãо-востоêе (Светов, Свириденêо, 1995). В продольном разрезе островной ãряды сóществóет теêтоничесêая блоêировêа дна Ладожсêоãо озера и прилеãающей территории с формированием ãорсто-ãрабеновой системы, северо-западная ориентировêа блоêов êоторой поперечна простиранию ãряды. Теêтоничесêая блоêировêа обóсловила выход на дневнóю поверхность разных частей вертиêальноãо разреза силла. Маêсимальная амплитóда относительных смещений блоêов составляет 250–300 м. Вертиêальный разрез силла изóчался по сохранившемóся êернó одной из сêважин (Светов, Свириденêо, 1995), что позволило зафиêсировать отсóтствие первичной маãматичесêой расслоенности. На всем протяжении островной ãряды с запада на востоê он сложен полноêристалличесêими, в той или иной степени монцонитизированными ãаббро-долеритами, содержащими мноãочисленные жилы, трóбчатые, реже пластовые тела лейêоãранитов. Выяснение соотношений названных типов пород поêазало метасоматичесêóю природó пятнистых монцонитов и зависимость интенсивности монцонитизации от êоличества ãранитноãо материала. Монцониты образóют êóпольные стрóêтóры, создавая перêоляционные êóпольные системы с весьма различающимся радиóсом êóполов (о. Палинсаари, Светов, Свириденêо, 1995). Ярêой особенностью силла является разнообразие трещин первичной отдельности, нередêо óсложненных наложенной трещиноватостью. Выявленная на первом этапе еãо изóчения сложность объеêта исêлючала следование широêо распространенным методам сравнительноãо анализа (сравнительный историêо-ãеолоãичесêий метод). Для дальнейшеãо изóчения Валаамсêоãо силла потребовалось проведение наблюдений на новом óровне. Замеры на обнажениях необходимо делать с большей точностью и выносить на план обнажения все элементы наблюдений, жилêи, трóбêи ãранитов и «фонтанчиêи», системы отдельности, трахитоидность, линейность. В статистиêó вêлючался анализ ледниêовых ванн, борозд, шрамов, царапин и т. д. Встал вопрос, êаê определить динамиêó ãолоценовоãо воздымания островов по замерам амплитóд перемещения нарóшений палеичесêой поверхности. В целом ясно, что динамиêа подъема очень разная, но требовалось подтверждение êонêретными наблюдениями. Таêой методичесêий подход был применен при ãеолоãичесêих наблюдениях на архипелаãе Хейнясенмаа (рис. 13). Здесь óстановлена перêоляционная êóпольная система, монцонитов в ãаббро-долеритах с диаметром в 1500 м. Габбро-долериты содержат маãнетитовóю вêрапленность, что хараêтерно для нижней части разреза силла, и расположены в êраевой части êóполов. В них доминирóют столбчато-призматичесêая отдельность, в центральной части – метельчатые и пятнистые монцониты. Последние преобладают. Встречено два типа ãранофировых ãранитных жил (сероãо и розовоãо цвета), а таêже изобилие трóбчатых ãранитных тел и ãазовых «фонтанчиêов». В южной части о. Кóêêаролóото монцониты содержат êсенолит базальта. Ледниêовые борозды и ванны ориентированы в юãо-восточном направлении. Разнообразно ориентированы зоны наложенной трещиноватости и милонитизации.

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

43

Рис. 13. Перêоляционная êóпольная система монцонитов в ãаббро-долеритах (диаметр 1500 м). Архипелаã Хейнясенмаа: 1 – ãаббро-долериты; 2 – пятнистые монцониты; 3 – метельчатые монцониты; 4 – монцонитизированный базальт; 5 – жилêи ãранофира розовые; 6 – жилêи ãранофира серые; 7 – сêопления столбиêов ãранофира и их êоличество; 8 – столбиêи радиóсом более 20 см; 9 – сêопления «фонтанчиêов»; 10 – маãнетитовая вêрапленность; 11 – медносóльфидная вêрапленность; 12 – блоêовая отдельность параллелепипедальная; 13 – столбчато-призматичесêая отдельность; 14 – ãоризонтальное залеãание пластовой отдельности; 15 – зоны трещиноватости и милонитизации; 16 – êарбонатизация по массе; 17 – борозды ледниêовоãо выпахивания; 18 – ванны ледниêовоãо выпахивания; 19 – ãраницы островноãо бенча

Отметим неêоторые оãраничения в методиêе. Точности замеров составляли примерно 2–5°, таê êаê не всеãда можно хорошо видеть простирание и особенно падение. Горизонтальное залеãание отдельности – óсловно, таê êаê всюдó она полоãоволнистая, разноамплитóдная, и наблюдается явное êоробление первичной пластовой. Наблюдение по возрастномó делению трещин очень малочисленно. Обычно фиêсировалась ãлавная трещиноватость, сêоловая и наложенная. Осталась невыясненной морфолоãия поверхностей ãраней разных типов отдельностей, развитие по ним минерализации позднемаãматичесêоãо и постмаãматичесêоãо этапов. Чтобы выявить общие заêономерности строения и хараêтера наложенных эндоãенных и эêзоãенных процессов силла, потребовалась статистичесêая обработêа разносторонних наблюдений по всей островной ãряде, êасающихся прежде всеãо разных типов êонтраêционной отдельности, наложенной трещиноватости и различных форм проявления êислоãо маãматизма. С этой целью вся островная ãряда была разбита на равновелиêие сеãменты от радиóса силла:

44

ГЛАВА 3

I – о-ва Хейнясенмаа, Ситтóлóото II – о. Мюêериêêю, о. Ялансаари III – о. Валаам – СЗ часть IV – о. Валаам – СВ часть, о. Бормотóн, о. Вахтовый V – о. Валаам – ЮЗ часть, о. Хантипосаари VI – о. Валаам – ЮВ часть, Емельяновы, Мóнóсаари VII – о-ва Байевые VIII – о. Палинсаари IX – о. Хонêасаари, о. Мантсин-Хонêасаари Х – о-ва Крестовые и о. Мэюêêисаари XI – о. Ряпой, о. Пойêêа-Ряпой, о. Вильямой XII – о. Койрансаари, Пиеêилаêейнсаари, Исо и Мантсинсаари XIII – мыс Кóролаêс и все острова в заливе XIV – о. Мантсинсаари (юã), о. Хейнялóото, о. Парãо XV – о. Вихêамо и острова ê северó и востоêó от неãо По выделенным сеãментам подсчитаны средние мощности ãранитных жил (табл. 3) с оценêой их вариации по разрезó. Проведена таêже оценêа вариации диаметра трóбчатых тел. По непосредственным наблюдениям в обнажениях выяснилось, что мощные жилы в абсолютном большинстве ãоризонтальные, либо полоãозалеãающие. Вариация мощностей êрóтопадающих жил по размерó не имеет четêой заêономерности. В нижней части силла (сеãменты I и II) средняя мощность жил составляет 2–4 см, а маêсимальная не превышает 10 см. Трóбчатые тела ãранитов в этих сеãментах таêже хараêтеризóются небольшими диаметрами. Маêсимальные средние мощности ãранитных жил находятся на восточном береãó о. Валаам и примыêающих островах (сеãменты IV, VI), а таêже на Байевых островах (VII). С ними соãласóются бóльшие размеры диаметра столбчатых стрóêтóр. На Валааме (сеãменты III, IV, V, VI), ãде êартирóется синêлинальная сêладêа, слабопоãрóжающаяся в ЮВ направлении, можно видеть, что средние мощности жил, сопоставимые с жилами сеãментов I и II, приóрочены ê нижней части стрóêтóры, сложенной ферроãаббро, таêже с повышенным содержанием маãнетита (рис. 13). Более мощные ãранитные жилы сосредоточены в верхней части стрóêтóры, ãде большой объем занимают пятнистые и метельчатые монцониты. Далее на востоê óвеличивается диаметр трóбчатых тел ãранита. Маêсимальных размеров они достиãают в сеãменте XII, ãде встречено трóбчатое тело диаметром 80 см. Средние мощности жил êолеблются незаêономерно, однаêо в XIV сеãменте, т. е. в верхней части разреза силла средняя мощность ãранитных жил маêсимальна и составляет 4 см. В целом можно óтверждать, что в нижней трети силла ãранофировоãо материала значительно меньше, чем в еãо верхней части. С дрóãой стороны – с ãранофирами связаны зоны монцонитизации, и здесь их велиêое множество. Изóчение трещиноватости весьма значимо, посêольêó êонтраêционная отдельность позволяет выявить óсловия залеãания пород силла, а наложенная трещиноватость – теêтоничесêóю ситóацию в êраевой части щита вблизи ãеофлеêсóры Полêанова. Принятая сейчас ãенетичесêая êлассифиêация трещиноватости вêлючает: а) трещины эндоêинетичесêие êонтраêционные (êамерные), êоторые подразделяются на продольные, поперечные, пластовые, диаãональные, радиальные, цилиндричесêие, êоничесêие, êольцевые; б) трещины наложенные эêзоêинетичесêие – это трещины разãрóзêи напряжений, разóплотнения, трещины изãиба, трещины сдвиãовые, трещины сêола и трещины вращения; в) трещины эêзоãенные (выветривания, морозобойные, термичесêоãо растяжения-сжатия). Генетичесêая êлассифиêация трещиноватости силла вêлючает все выделяемые в теêтониêе трещины. Они праêтичесêи присóтствóют и в ãаббро-долеритах. Но большинство из них диаãностирóются тольêо в резóльтате специальных работ. Неêоторые трещины являются ãлавными, дрóãие второстепенными. Нам не óдалось определить, в êаêом направлении происходило заполнение êамеры силловоãо пространства, óдлинение силла, еãо внешние ãраницы, область еãо маêсимальной мощности, системы питающих êаналов и т. д. Нет óбедительных данных о еãо ãеометричесêих особенностях. Таêим образом, продольные, поперечные, диаãональные и радиальные трещины не моãóт быть идентифицированы. Вероятно, тольêо пластовая и цилиндричесêая (если ê последней отнести столбчато-призматичесêóю отдельность) êартирóются без трóда. Что êасается êоничесêих и êонцентричесêих до êольцевых, обычно хараêтерных массивам центральноãо типа, то в силле ãаббро-долеритов они выявлены лишь в трóбчатых телах ãранофиров, являются «интрóзиями в интрóзии», хотя и несопоставимых размеров. Динамиêа êонтраêционноãо сжатия (отдельности), наложенной трещиноватости, образование жил ãранофиров и ãидротермальных жил – есть сóть êамерной дифференциации и (эволюции) исходноãо расплава. Последовательность событий не совсем ясна. Осложняющим обстоятельством слóжат полихронные наложения трещиноватости. От момента полноãо затвердевания силла и óтраты связи

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

45

с питающей системой до современности слишêом большой интервал, êоторый вплоть до неотеêтониêи и современных движений. Отсóтствóют ярêие признаêи заполнения ãранитными жилами тех или иных типов êонтраêционной отдельности в ãаббро-долеритах, но в то же время отдельные жилы приóрочены ê зонам милонитизации (бóхта Лещевая). Таêое неоднозначное соотношение ãаббро-долеритов и ãранитов для понимания сóти процессов, связанных со становлением Валаамсêоãо силла, требóет изóчить на êоличественной основе соотношение трещиноватости силла и ãранитных тел. Т а б л и ц а 3 . Распределение ãранофиров, êонтраêционной отдельности и наложенной трещиноватости в Валаамсêом силле Гранофировые жилы Сеãмент

êолич. замеров

средн. мощ. в см

вариац. мощн. в см

I

50

2,4

маêсим. 10

137

II

31

2,4

маêсим. 10

53

III

636

1,8

0,5–2 7–10 12

большин. 8 2

110

1–9 10–15 16–20 21–30 35

большин. 38 11 9 1

101

IV

638

3,8

V

173

2

VI

987

2,9

VII

738

3,0

VIII IX Х

54 96 223

1,8 1,5 2,4

XI

30

XII

41

XIV

58

2,4

4

Отдельность

Гранофировые трóбêи êолич. жил

êолич. замеров

диаметр, см

êолич. трóбоê

6,3 25–30 до 50 5,7 15–20 30–45 < 10 11–20 21–30 40 < 10 11–20 21–30 31–40 41–60 3–4 20–50 двойные до 1 1,1 м

120 6 1 51 1 1 большин. 13 14 3 61 21 10 6 2

83

10 11–20 21–30 31–40 41 и более

93

преобладают: 3–5 до 15–20 маêсим.: 35

158 < 10 10–15 16–20 21–30 31–40 40–42 0,5–2 10–20 21–35 36–40 50–60 маêс. 8 маêс. 4

большин. 42 4 6 4 82 большин. 31 14 2 2 1

<3 маêс.< 6 <3 4–9 > 10 <9 10 11–15 20

13 1 большин. 11 1 большин. 3 3 1

9 68 109

< 30 15–30

êоличество замеров 104

48

84

7

618

110

836

159

25 39 94

192

23

8 33 29 7 6

980

150

85 87 172

7

большин.

13

155

17

– 80 40–50 30

Наложенн. трещиноватость

1 3 3

Объеêт ãаббро-долеритов Валаамсêоãо силла с еãо «живой теêтониêой» обладает большим разнообразием теêтоничесêой трещиноватости и первичной отдельности. На архипелаãе Хейнясенмаа (сеãмент I, рис. 13) ярêо выражена столбчато-призматичесêая отдельность. Она же является преобладающей и в сеãменте II (о. Мюêериêêю). Данный тип отдельности широêо проявлен в ãаббро-долеритах обрамления монцонитовых êóполов. В центральной части êóполов преобладает сóбãоризонтальная полоãоволнистая отдельность. Выразительна полиãональная êрóпная, фóтлярообразная цилиндричесêая столбчато-призматичесêая ãиãантсêая отдельность. Здесь широêо проявлена различно ориентированная наложенная трещиноватость с милонитизацией и со сдвиãами, ê êоторым иноãда приóрочены êальцитовые жилы.

46

ГЛАВА 3

Большое êоличество замеров отдельности и наложенной трещиноватости выполнено на Валааме и прилеãающих островах (сеãменты III, IV, V, VI). В СЗ сеãменте III первичная отдельность весьма разнообразна: столбчато-призматичесêая, блоêовая, полоãоволнистая, êóполовидная, реже плитчатая. Маêсимóм распределения столбчатой отдельности 300–360–60°. Наложенная трещиноватость представлена 86 зонами милонитизации и 24 зияющими трещинами. В СВ сеãменте IV преобладает пластовая отдельность (меридиональная и широтная). Столбчатая параллелепипедальная (блоêовая) местами совпадают с наложенной трещиноватостью, т. е. являются обновленными. В юãо-западном сеãменте V таêже преобладает пластовая отдельность с простиранием в широтном, меридиональном направлении и на СЗ 320°, êроме тоãо, присóтствóют ортоãональная – 360–270° и блоêовая – 320–60°. В юãо-восточном сеãменте VI о. Валаам преобладающими являются отдельности пластовая, полоãоволнистая и столбчатая. При имеющемся разнообразии систем отдельности на о. Валаам, можно считать в еãо западной части наиболее широêо распространенной столбчатóю отдельность, а на востоêе – полоãоволнистóю. Следóет отметить и óсложнение отдельности наложенной трещиноватостью. Для выявления заêономерностей распределения первичной отдельности, наложенной трещиноватости и ãранитных жил с помощью специальной êомпьютерной проãраммы по азимóтам простирания трещин и жил были полóчены распределения их числа в диапазоне 0–90°, 270–359°, представленные в виде полярных ãистоãрамм (рис. 14А, Б). Мноãообразие типов отдельности выражено радиальным распределением трещин отдельности. Гистоãраммы распределения ориентировêи жил вполне сопоставимы, хотя визóально в обнажениях выполнение жилами ãранитов трещин отдельности не наблюдалось. Можно предположить, что большая часть ãранитных жил при своем формировании использовала ослабленные зоны, в направлении êоторых с завершением êристаллизации ãаббро-долеритов образовались трещины отдельности. Интенсивное проявление меридиональной отдельности, ориентированной перпендиêóлярно ê простиранию силла, объясняется ее формированием в резóльтате проседания интрóзии, а таêже в режиме сдвиãовых деформаций сжатия. Надо отметить, что отдельность – резóльтат внóтреннеãо напряжения при êонтраêционном сжатии, а любая наложенная трещиноватость – это внешние силы, и она дает возможность оценить направление действóющих сил и их ãеолоãичесêий эффеêт. Наложенная трещиноватость более автономна и весьма разноориентирована. Динамиêа êонтраêционноãо сжатия (отдельности), наложенной трещиноватости, образования жил ãранофиров и ãидротермальных жил составляет сóть êамерной дифференциации (эволюции) исходноãо расплава. Последовательность событий не совсем ясна. Осложняющим обстоятельством слóжит наложение полихронной трещиноватости. От момента полноãо затвердевания силла и óтраты связи с питающей системой до современности слишêом большой интервал времени, êоторый и составляет ãеохронолоãичесêóю проблемó ãеодинамиêи êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита. Изотопный возраст бадделеита 1459±2 млн л. (Rämö et al., 2001) датирóет, сêорее всеãо, время затвердевания ãаббро-долерита. Последóющая история силла частично может решаться пóтем определения изотопноãо возраста цирêона в ãранитных жильных и трóбчатых телах, таê êаê они Рис. 14. Ориентировêа êонтраêционных трещин отдельности мноãоаêтны и неêоторые из них приóроВалаамсêоãо силла (А) и ãранитных жил (Б) вдоль Валаамсêо- чены ê зонам милонитизации. Этомó споСалминсêой островной ãряды собствóет отсóтствие реãиональноãо мета-

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

47

морфизма в пределах изóчаемоãо реãиона, на что óêазывает мноãоêратная встречаемость пеêтолита и селадонит-смеêтита (Свириденêо и др., 1995) в трóбчатых телах. Содержание цирêона в ãранитах местами достиãает 0,06% (о. Ханêасаари). Признаêи мноãоаêтности теêтоничесêих движений на Валаамсêом архипелаãе не слóчайны. Одной из óзловых точеê является мыс ê востоêó от Лещевой бóхты о. Валаам. Здесь выявляется следóющая последовательность ãеолоãичесêих процессов: вначале сêладчатость, затем надвиãи на ЮЗ 230°, внедрение жил ãранофира, зона милонитизации, зоны ãидротермальноãо минералообразования, раздвиãи, зияющие трещины, сейсмообвалы. Проведенные исследования Валаамсêоãо силла позволили понять, что это не просто идеальный первичный объеêт маãматичесêой ãеотеêтониêи, физиêо-химичесêой петролоãии, неотеêтониêи, современной ãеодинамиêи, он и идеальный объеêт синерãетичесêих исследований, êоторый даст мноãо новоãо в понимании и объяснении еãо сêрытой истории. Мы не пытались объяснить все сразó о валаамсêих событиях, а стремились войти в понимание этой проблемы «всеãо», в êоторóю êаждый вêладывал свой смысл. Пришло осознание всей перспеêтивности и эффеêтивности изóчения взаимодействия ãеолоãичесêих явлений с позиции их безóсловной взаимосвязи и взаимозависимости. Конечно, синерãетиêа êаêим-то образом смыêается с пафосом системноãо подхода середины ХХ в., ê сожалению, не оправдавшим себя. Причина, видимо, в том, что в природных системах определяющим является не просто связь междó отдельными элементами, а хараêтер их взаимодействия. Синерãетиêа отêрывает пóть ê фóндаментальномó описанию сложных взаимоотношений междó ãлавными эндоãенными процессами Земли (теêтониêой, маãматизмом, метаморфизмом). А это óже немало. Валаамсêий силл предстает перед нами важнейшим объеêтом синерãетичесêих исследований, своеобразным наóчно-познавательным синерãетичесêим полиãоном. С позиции синерãетиêи Валаамсêий силл – это отêрытая, неравновесная система (маãматичесêая саморазвивающаяся), в êоторой óправляющие параметры независимо меняются со временем. Сложность синерãетичесêоãо анализа саморазвивающейся термодинамичесêой системы (êаêой и является êамерная отêрытая система Валаамсêоãо силла) заêлючается в отсóтствии известноãо опыта в подобном подходе при решении проблем ãеолоãии доêембрия Карелии с новых, нетрадиционных, позиций. Ранее сóществовавшие традиционные представления о петролоãичесêой эволюции оêазываются частным слóчаем более сложно орãанизованных систем. Новый подход – это нетрадиционный взãляд на старые проблемы с позиции синерãетиêи. Главная из них – соотношение основноãо и êислоãо маãматизма в пространстве и во времени. Проблемы взаимоотношений, взаимодействий мноãих элементов – подсистем Валаамсêой системы – просто оêазались незамеченными и выпали из нашеãо внимания. 3.3. НОВЫЕ НЕТРАДИЦИОННЫЕ ПОДХОДЫ К МЕТОДИКЕ ИЗУЧЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ МАГМАТИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ И МАГМАТИЧЕСКОЙ ГЕОТЕКТОНИКИ (ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ) Первоначально нам êазалось, что проблемы становления силла óдастся относительно леãêо решить, собрав статистиêó по любомó из признаêов. Однаêо рассматриваемые ситóации оêазались столь мноãообразны, столь мноãофóнêциональны, с таêим большим числом параметров, что полóченные выводы не дают оêончательноãо алãоритма петроãенетичесêой модели. Без сомнения, сóществóет неêоторый ведóщий сценарий, êоãда саморазвивающаяся система óже на ранних стадиях выхода из хаоса флюидно-маãматичесêих взаимодействий становится на пóть детерминированноãо саморазвития. Этот пóть – питающие êорни, анатеêсис, температóра флюида, режим остывания, способ деãазации силла, автометасоматоз, наложенная теêтониêа и режим отмирания. Он означает вырождение очаãовой питающей системы, множественность пóтей бифóрêации системы и большое число непредсêазóемых явлений. Питающих êаналов мноãо. Они не явные, но трахитоидность нереãóлярная, неóстойчивая. Это и есть êинематиêа заполнения êамеры силла. Вся флюидно-ãазовая масса сосредоточена в верхней части силла, именно здесь сохранились мноãочисленные êаверны, вплоть до сифонов (длиной до 1,5 м, диаметром 30 см, с êальцитом). Их обилие дает основание предполаãать, что летóчие êомпоненты êонцентрирóются в верхней части силла, в еãо êровле. Можно предполаãать таêже, что êóпольные стрóêтóры монцонитов в óсловиях ãаббро-долеритовоãо силла являются следствием лоêальноãо всплывания ãранитноãо материала, под метасоматичесêим воздействием êотороãо образóются пятнистые монцониты. Флюидно-маãматичесêий силиêатно-расплавный диапиризм (адвеêтивное всплывание леãêоãо ãранитноãо расплава) создает системó «хаотичесêоãо» размещения наддиапировых êóполов. Это резóльтат адвеêтивной формы движения и становления перêоляционноãо êластера. Следами еãо и являются монцонитовые êóпола, сêопления трóбоê, «фонтанчиêов», жильных ãранофировых тел, а таêже

48

ГЛАВА 3

объемной монцонитизации. Видимо, сóществовала êаêая-то общая система адвеêции в маãматичесêой êамере. Реêонстрóировать ее трóдно ввидó очень фраãментарной обнаженности силла – в виде небольших по площади островов в системе протяженной островной ãряды. Для выявления петролоãичесêой сóщности бимодальной мантийно-êоровой базит-ãранитной системы Валаамсêоãо силла, êоторый при относительно небольшой мощности хараêтеризóется широêим латеральным распространением, в настоящей работе поставлена задача рассмотрения тóрбóлентной тепловой êонвеêции в ãоризонтальном слое ãетероãенноãо флюидизированноãо расплава, êоãда сóществóет подоãрев снизó и охлаждение сверхó. Воспроизведение êонвеêтивных êонтóров в силле ãаббро-долеритов – есть отражение самоорãанизации и самоподдержания формирования маêрострóêтóры. В настоящее время нам известны лишь фраãменты перêоляций – таê называемые образования ближнеãо порядêа (архипелаã Хейнясенмаа, рис. 13). Поêа не восстановлен ее дальний порядоê. Введение в системó ãеодинамичесêих реêонстрóêций принципа нелинейных соотношений напряженноãо состояния êоры (в óсловиях автоволновоãо поля) идеи внóтриêамерной êонвеêции (адвеêции) и идеи модельноãо допóщения надочаãовоãо диапиризма дают возможность описания ряда стрóêтóрновещественных особенностей Валаамсêоãо силла. Это прежде всеãо фраãменты стрóêтóр Бенара в силле (Кóãри, Хейнясенмаа, Емельяновы острова), а таêже всплывание облеãченных монцонитов. Гранитные расплавы формирóют трóбêи. И более тоãо, с монцонитами связаны площади «фонтанчиêов». Они формирóются над ãоризонтальными течениями. Здесь сêорость всплывания мелêих êапель или пóзырьêов флюида, видимо, выше, чем сêорость êонвеêтирóющеãо расплава. Режим смены êондóêтивноãо теплопереноса на êонвеêтивный – это êондóêтивная теплоотдача в маãматичесêой êамере остывания. Затем через êритичесêий пороã температóры происходит переход на êонвеêтивный и затем óже – в êонвеêтивно-óпорядоченный. Конвеêтивно-óпорядоченное движение расплава обеспечивает дальний порядоê данной сложной самоорãанизóющейся системы.

ГЛАВА 4 ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

4.1. ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКИЙ КАРКАС ЗОНЫ ЮЖНОГО СОЧЛЕНЕНИЯ ФЕННОСКАНДИНАВСКОГО ЩИТА И РУССКОЙ ПЛИТЫ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ ПЛАТФОРМЫ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИЛЛЕ, ЕГО ВНУТРЕННЕМ СТРОЕНИИ И ОБЩЕЙ СТРУКТУРЕ Валаамсêий силл ãаббро-долеритов слаãает островнóю ãрядó в северной части Ладожсêоãо озера. Он расположен в теêтоничесêи аêтивной зоне сочленения Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты ВЕП, вблизи шовной зоны Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов. Главными элементами теêтоничесêоãо êарêаса в рассматриваемом реãионе являются êраевая ãеофлеêсóра Полêанова и радиально расположенная ê ней Пашсêо-Ладожсêая ãорсто-ãрабеновая система, имеющие длительнóю историю теêтоничесêоãо развития. Горсто-ãрабеновая система вписывается в системó ортоãональных разломов, параллельных и перпендиêóлярных флеêсóре с очевидной продольной и поперечной асимметрией. Общее поãрóжение рифейсêих осадочно-вóлêаноãенных толщ и силла юãо-восточное в сторонó Рóссêой плиты под óãлом 3–5°. Таêим образом, êинематичесêи ãорсто-ãрабеновая система строãо êонтролирóется напряжениями изãиба параллельно и перпендиêóлярно оси флеêсóры. Современное состояние теêтоничесêоãо êарêаса свидетельствóет о несомненно молодом (ãолоценовом) времени формирования неêоторых еãо элементов. Разрез нижнерифейсêих вóлêаноãенно-осадочных пород хоãландсêой серии (Боãданов и др., 1999) óстановлен на о. Гоãланд в Финсêом заливе, ãде они несоãласно залеãают на êристалличесêих образованиях свеêоêарелид. Породы серии падают на востоê под óãлом 5–15°. В основании разреза терриãенная толща более 50 м представлена перемежающимися êонãломератами и êварцито-песчаниêами с маломощными прослоями êрасноцветных метаалевролитов. Выше по разрезó следóют êварцевые порфиры и основные вóлêаниты, петрохимичесêи сопоставимые с ãабброидами Выборãсêоãо массива рапаêиви. Завершается разрез северной части о. Гоãланд êварцевыми порфирами мощностью не менее 140 м, возраст êоторых 1638±3,8 млн лет сопоставим с ãранитами рапаêиви Выборãсêоãо массива. Общая мощность разреза хоãландсêой серии составляет не менее 215 м. Самыми ранними рифейсêими отложениями в Юãо-Западной Карелии являются терриãенные осадêи, всêрытые сêважинами на Карельсêом перешейêе (деревни Починоê, Яблоновêа, Денисово) и в ладожсêом проãибе. Мощность ее êолеблется от 95 м (д. Яблоновêа) до 389 м (д. Кондратьево). В приозерсêой свите óстановлено 9 лавовых потоêов платобазальтов мощностью 126 м. Выше нее залеãает салминсêая свита (табл. 4), таêже всêрытая бóрением (Кайряê, Хазов, 1967), мощность êоторой составляет 85–120 м. В основании ее залеãает êора выветривания, óстановленная на Салминсêом ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитном плóтоне. Далее следóют песчаниêи с прослоями êонãломератов и ãравелитов (мощность 22 м), переêрытые базальтами и андезито-базальтами. Sm-Nd изотопный возраст базальтов салминсêой свиты составляет 1499±68 млн лет (Боãданов и др., 2003). Установлено 6 лавовых потоêов мощностью 85 м. В обрамлении Балтийсêоãо свода вследствие лавовых излияний были сформированы лавово-вóлêаноêластичесêие плато. Полóченный изотопный возраст платобазальтов соãласóется с

50

ГЛАВА 4

возрастом бадделиитов из монцодолеритов Валаамсêоãо силла 1459±3 и 1457±2 млн лет (Rämö et al., 2001), прорывающеãо терриãенные осадêи пашсêой свиты. Отложения пашсêой свиты переêрываются платформенными осадêами венда южнее пос. Салми. Терриãенные образования венда (êонãломераты, ãравелиты, песчаниêи) с резêим óãловым несоãласием налеãают на êоры выветривания всех пород доêембрия (Геолоãия Карелии, 1987), что может свидетельствовать о длительном перерыве в осадêонаêоплении, предшествовавшем вендó. Пластовая форма интрóзии ãаббро-долеритов и ее поТ а б л и ц а 4 . Стратиãрафичесêий разрез лоãое залеãание, выявленные ранними исследованиями, не среднеãо рифея южной êраевой части вызывают сомнения. Общая мощность силла до настоящеãо Фенносêандинавсêоãо щита времени не выявлена. С óчетом данных бóрения, ее можно оценить более 200 м (Светов, Свириденêо, 1995). Площадь Валаамсêоãо силла составляет оêоло 16 тыс. êв. êм: не менее 140 êм с запада на востоê и 120 êм с севера на юã. В силле отсóтствóют признаêи внóтренней вещественной расслоенности. О еãо ãеолоãичесêом строении можно сóдить по маêсимальной площади ãеолоãичесêоãо развития в пределах о. Валаам и прилеãающих островов (рис. 15), ãде силл образóет полоãóю синêлинальнóю сêладêó с падением на юãо-востоê под óãлом 5–10°. В основании силла залеãает ãоризонт рóдноãо ãаббро с обильной вêрапленностью титаномаãнетита. Последóющий разрез вплоть до еãо центральной части представлен выдержанными по стрóêтóре и теêстóре офитовыми ãаббро-долеритами. Центральнóю часть слаãают трахитоидные и лейстовые ãаббро-долериты. Монцонитизация ãаббро-долеритов, óстановленная по всемó разрезó, ассоциирóется с сóбщелочными лейêоãранитами (ãранофирами). Особенно интенсивно она проявлена в центральной части синêлинали. Монцонитоидам свойственны êóпольные стрóêтóры. Контаêты с ãаббро-долеритами нечетêие. Интенсивная монцонитизация в ядре синêлинальной сêладêи о. Валаам позволяет предполаãать предпочтительнóю монцонитизацию в средней части разреза силла, но встречаемость монцонитов по всей островной ãряде свидетельствóет об отсóтствии определенноãо ãеолоãичесêоãо положения их в разрезе. Монцонитизация сопряжена с развитием ãранитных тел, прежде всеãо полоãозалеãающих. В вертиêальном разрезе êóпольных стрóêтóр наблюдается переслаивание пластов ãранита различной мощности, монцонита-êварцевоãо сиенита и в той или иной степени монцонитизированноãо ãаббро-долерита. Особóю значимость в пределах о. Валаам имеют разломы, связанные с Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системой (Бол. Ниêоновсêий, Монастырсêий, ãоры Феодоровсêоãо, о. Святоãо). Положение Валаамсêоãо силла в êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита на ãранице с Рóссêой плитой Восточно-Европейсêой платформы обóсловило длительное и мноãоêратное проявление наложенной трещиноватости. Системы трещиноватости Валаамсêоãо силла моãóт быть êлассифицированы следóющим образом: – êонтраêционная трещиноватость в маãматичесêой êамере; – трещиноватость рифейсêой сêладчатости; – трещиноватость ãрабенообразования; – трещиноватость сводовых поднятий и опóсêаний в палеозой-мезозой-êайнозойсêий этап; – трещиноватость в связи с ãляциацией и деãляциацией последнеãо ледниêа Фенносêандии;

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

51

Рис. 15. Геолоãичесêая êарта силла ãаббро-долеритов о. Валаам: Петроãрафичесêие разновидности пород: 1 – ферроãаббро; 2 – офитовые ãаббро-долериты; 3 – трахитоидные ãаббро-долериты; 4 – лейстовые ãаббро-долериты; 5 – ãаббро-монцониты; 6 – метельчатые ãаббро-монцониты, монцониты; 7 – направления трахитоидности; 8 – êарбонатизация; 9 – медносóльфидная минерализация; 10 – êóпола лоêальной монцонитизации; 11 – зоны межблоêовых разломов (ãлавные): I – Бол. Ниêоновсêий, II – Монастырсêий, III – ãоры Феодоровсêоãо, IV – острова Святоãо; 12 – зоны межблоêовых разломов (второстепенные) и трещины их оперения; 13 – наложенная радиальная трещиноватость; 14 – óзлы радиальной трещиноватости: 1 – острова Мосêовсêоãо, 2 – бóхты Бол. Ниêоновсêий, 3 – Красной ãорêи, 4 – острова Сêитсêоãо, 5 – залива Лещевоãо; 15 – ãраницы пород силла; 16 – предполаãаемая ãраница нижнеãо êонтаêта силла; 17 – осевая линия синêлинали и óãол ее поãрóжения, проходящая через ãеометричесêий центр о. Валаам; 18 – объемные êóпольные стрóêтóры монцонитов и êварцевых сиенитов: 1 – острова Савватия, 2 – мыса Оленьеãо, 3 – бóхты Мельничной, 4 – островов Емельяновых; 19 – монцониты, êварцевые сиениты; 20 – óстóпы теêтоничесêие, óтесы береãовые

– современный неотеêтоничесêий этап; – процессы выветривания и разãрóзêи напряжений на современном этапе образования лоêальной радиально-êольцевой стрóêтóры воздымания. 4.2. ПЕРВИЧНАЯ ОРТОМАГМАТИЧЕСКАЯ ОТДЕЛЬНОСТЬ (ТИПЫ И СИСТЕМЫ). СТОЛБЧАТО-ПРИЗМАТИЧЕСКАЯ, БЛОКОВАЯ (ПАРАЛЛЕЛЕПИПЕДАЛЬНАЯ), ПЛИТЧАТАЯ ОТДЕЛЬНОСТЬ В Валаамсêом силле отчетливо выражена первичная отдельность, образóющая сочетание систем пластовых и поперечных сеêóщих трещин различной ориентировêи. Первичная отдельность – это внóтреннее напряжение при êонтраêционном сжатии, связанном с êристаллизацией маãматичесêоãо расплава. Она весьма разнообразна. Габбро-долериты имеют свой тип отдельности. В монцонитах êрóпные êóпола (сотни метров) и мелêие (десятêи метров) имеют свой тип отдельности, а ãраниты – свой. Мноãообразие систем

52

ГЛАВА 4

Рис. 16. Пластовая отдельность ãаббро-долеритов

отдельности позволяет óстановить элементы залеãания пластовой интрóзии. Нами выделены следóющие типы первичной êонтраêционной отдельности: пластовая (êрóпноплитчатая) – до первых метров и мелêоплитчатая – 10–15 см до 70–80 см; столбчато-призматичесêая (простая 5 и 6-ãранная с воãнóто-прямыми ребрами); блоêовая (сложная фóтляровидная 6-ãранная, прямоóãольная до êóбичесêой, параллелепипедальная, ромбоидальная). Первичнóю отдельность нередêо затóшевывает наложенная трещиноватость. Валаам – свидетельство значительной переработêи и óсложнения первичной отдельности, но поêа еще, ê сожалению, отсóтствóют оценêи системы óсложнения вторичной наложенной трещиноватости. П л а с т о в а я о т д е л ь н о с т ь отчетливо выделяется в объеêтах и создает впечатление наиболее ранней. Она самая óстойчивая в стрóêтóре и хорошо выражена по простиранию. Бóдóчи êонформной с поверхностью, хараêтеризóемая отдельность очень полоãоволнистая и близêа ê ãоризонтальной в ядре синêлинали. Поверхность плосêости пластовой отдельности, êаê правило, шероховатая, бóãристая, иноãда с отщипами, дающими ямêи, большей частью малых размеров. Пластовая отдельность определяет общóю морфострóêтóрó силла в современной сêладчато-блоêовой разломной ãорсто-ãрабеновой системе. Острова и плато, êлифы и êлиппены, бóхты и системы внóтренних проливов – все тесно связано с пластовой отдельностью. Острова Лóнêóлансаари и Мантинсаари, Хейнясенмаа, Валаам и ряд мелêих островов подчинены ороãрафии пластовой отдельности. Эта отдельность может рассматриваться êаê общий тип для всеãо силла, таê и отражение ее êонформности с ним и с общим планом êристаллизационной расслоенности. Это феноменолоãичесêое свойство Валаамсêоãо силла (рис. 16). Частная пластовая отдельность отражает местные óсловия остывания расплава, особенно в слóчае смешения маãм. Весьма ярêо она проявлена в зонах êóпольных стрóêтóр (о. Келисаари, Палинсаари и др.), ãде изменяется от полоãоволнистой до пластово-êóпольной. Выразительна пластовая отдельность и на о. Палинсаари, ãде она велиêолепно выдержана êаê в плане, таê и в разрезе. Здесь амплитóда полоãой волнистости от начальных дециметров до 5, 10, 15 м диаметром 100–500 м. Она не может быть интерпретирована êаê отдельность изãиба при проседании или воздымании и хараêтеризóет êóпольнóю стрóêтóрó монцонитов. Стало быть, здесь пластовая отдельность разновозрастная: общая – ранняя и частная – поздняя. Время их образования относительно êоротêое. Пластовая отдельность фиêсирóется нами в общем объеме силла, в êóполах монцонитов, в столбиêах ãранофиров, а таêже в ãоризонтальных пластовых телах и монцонитов, и ãранофиров. В ãоризонтальном срезе полоãо-волнистая пластовая отдельность и пластовая отдельность êóпольных монцонитов сочетаются с радиальной и полиêонцентричесêой отдельностями (рис. 17), что в отпрепарированном виде использóется при êартировании залеãания силла в разных еãо óчастêах. Сочетание разных типов отдельности при денóдации и абразии иãрает решающóю роль в формировании рельефа Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды и миêрорельефа всех и êаждоãо острова. Пластовая отдельность фиêсирóет общий наêлон плато островов независимо от их величины и по падению способствóет формированию полоãо поãрóжающеãося бенча.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

53

П л и т ч а т а я о т д е л ь н о с т ь (рис. 18) широêо распространена по всемó разрезó силла. Тонêоплитчатая отдельность наблюдается в трех слóчаях: в ãоловах столбчато-призматичесêой отдельности, но не бывает в блоêовой, а таêже в верхних частях êóпольных стрóêтóр и в их обрамлении; в зонах наложенной трещиноватости на блоêовóю отдельность; в зонах сдвиãовых дислоêаций, сопровождаемых наложенной трещиноватостью, зонами сêладчатых дислоêаций – изãибов, êóполо-сводообразования в êрыльях антиêлинальных и синêлинальных стрóêтóр, а таêже при надвиãовых чешóйчатых сêолах по серии параллельных плосêостей. Видимо, плитчатая отдельность наиболее часто развивается в êóпольнобрахиформных стрóêтóрах в óсловиях маêсимальноãо литостатичесêоãо разóплотнения и реализации ãорных напряжений при снятии их в ходе воздымания. Таêим образом, она является важным признаêом стрóêтóрной ситóации. С т о л б ч а т о - п р и з м а т и ч е с ê а я б л о ê о в а я (параллелепипедальная) отдельность встречается по всемó разрезó Валаамсêоãо силла (рис. 19), но наиболее выразительна в нижней части разреза. Первичная столбчатая отдельность формирóется тольêо в аêтивных средах ãрадиентных температóр, ãде должны быть сохранены êритичесêие значения, т. е. происходит подтоê тепла. В разрезе силла она наиболее четêо проявляется на ãлóбине 160–90 м. Стрóêтóры ячеистых течений подчерêиваются первичными системами отдельности. Каждая отдельность отражает мельчайшие температóрные неоднородности и возниêающие при сжатии, расêристаллизации (óсадêе), фиêсирóя их системами первичных трещин отдельности. Колоннады с пяти- и шестиóãольной формой в поперечниêе размером 1,5 до 5 м являются наиболее распространенными (Светов, Свириденêо, 1995). Можно наблюдать взаимопереходы столбчато-призматичесêой отдельности с параллелепипедальной и блоêовой. Заêономерность таêих латеральных переходов нами óстановлена в пределах êóпольных стрóêтóр. Призматичесêая и столбчато-призматичесêая отдельность обычно наблюдается в центральной части êóпольных поднятий, сменяясь в êраевой части параллелепипедальной. Центральной части межêóпольноãо проãиба свойственна тонêоплитчатая и плитчатая отдельность, тоãда êаê для поãраничной зоны проãиба и поднятия хараêтерна блоêовая отдельность и блоêово-ãлыбовая, переходящая в параллелепипедальнóю. Редêо встречаются типы

Рис. 17. Сочетание радиальной и полиêонцентричесêой отдельности

Рис. 18. Плитчатая отдельность

54

ГЛАВА 4

Рис. 19. Столбчато-призматичесêая отдельность (в ãоризонтальном сечении)

отдельности: ãлыбовая полиэдричесêая и радиальная – цилиндричесêая – êоничесêая в êóполах и особенно в столбиêах. 4.3. ПОЛОГОВОЛНИСТАЯ, ЛИНЕЙНАЯ И ЛИНЕЙНО-КУПОЛЬНАЯ ОТДЕЛЬНОСТЬ. ПЛАСТОВО-КУПОЛЬНЫЕ И КУПОЛЬНЫЕ МОРФОСТРУКТУРЫ В породах Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды широêо развиты êóпольные морфострóêтóры. Для них очень хараêтерна полоãоволнистая êóпольно-брахиформная пластовая отдельность, êоторая отмечается праêтичесêи повсеместно и представлена двóмя êинематичесêими типами: наддиапирово-êóпольным и типом боêовоãо сжатия. Первый тип образовался в ходе процесса взаимодействия êислоãо расплава с êристаллизóющимися ãаббро-долеритами в óсловиях обоãащения летóчими êомпонентами и разóплотнения. Второй тип (боêовоãо сжатия) связан с механизмом сêладчатости и образованием сêладоê сóндóчноãо типа. Кроме тоãо, полоãоволнистая морфострóêтóризация (вплоть до надвиãаний в êрыльях сêладоê) возможна при блоêовых движениях (ãорсто-ãрабеновая система). Сêладчатые êóпольно-брахиформные морфострóêтóры обычно формирóются независимо от тоãо, были ли монцониты или нет. Они в равной мере развиваются и по долеритам (монцонитизированным). Видимо, полоãоволнистая отдельность, типичная для êóпольных морфострóêтóр, ãетероãенна. В êаждом отдельном слóчае ведóщóю роль в ее образовании моãли иãрать разные причины. П о л о ã о в о л н и с т а я о т д е л ь н о с т ь особенно выразительна на ãаббро-долеритах о. Байонноãо (рис. 20). Ее происхождение не совсем ясно. Возможно, она первичная и обóсловлена становлением силла, но не исêлючается и возможность связи с наложением теêтоничесêих деформаций при образовании Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы. Сêорее всеãо, что эта полоãоволнистая отдельность есть следствие êристаллизационной óсадêи в ходе êонвеêтивноãо перемещения тепловых потоêов и диффóзионноãо перемещения масс в ходе остывания. В таêом слóчае исêлючается роль неравномерноãо давления ãорных масс под êровлей силла. В целом роль литостатичесêоãо давления очевидна. Сêорее всеãо, определяющим является сочетание массы силла в ходе изменения ãравитационных сил по мере êристаллизации в сопровождении процессов боêовоãо сжатия. Вдоль береãа острова наблюдается серия полоãих êóполовидных волнообразных сêладоê шириной 10–20 м и высотой до 1 м.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

55

Рис. 20. Полоãоволнистая отдельность

Соотношение êонтраêционной первичной отдельности и наложенной неотеêтониêи при формировании êóпольных стрóêтóр более четêо прослеживается на о. Емельянов с веерной ориентировêой полоãих волн: 320°, 325°, 335°, поãрóжение под óãлом 15–5° (рис. 21). В центральной части êóпола наблюдается беспорядочная отдельность, обóсловленная наложением на первичнóю трещиноватость рифейсêой сêладчатости, мезозой-êайнозойсêой постãляциальной теêтониêи и неотеêтониêи.

Рис. 21. Полоãоволнистая линейно-êóпольная отдельность в ãаббро-долеритах о. Емельянова: 1 – монцонитизированные ãаббро-долериты; 2 – ãраница полоãоволнистой отдельности; 3 – поãрóжение осей сêладоê; 4 – ãраницы островноãо бенча; 5 – блоêовая отдельность; 6 – морфолоãия острова

56

ГЛАВА 4

В ядре êóпола монцониты ãрóбозернистые пятнистые. Их мощность не менее 6 м. К êраевой части монцонитизация снижается с постепенным переходом в неравномерно монцонитизированный ãаббро-долерит. Наиболее четêой и леãêо диаãностирóемой является параллелепипедальная отдельность в своде êóпола. По еãо óдлинению идет плитчато-параллелепипедальная с óменьшением ãраней, параллельных оси óдлинения. На êрыльях свода – вновь параллелепипедальная (больших размеров). На седловинах отдельность более правильная, в своде правильная, но мелêих размеров. Однаêо постоянно происходит óсложнение отдельности, что обóсловлено позднемаãматичесêими и постмаãматичесêими óсадочными явлениями, системой ãорных напряжений и теêтониêи, наложенной на рифейсêий осадочно-вóлêаноãенный чехол (сêладчатость и ãрабенообразование байêальсêоãо времени). Помимо тоãо очень ярêо проявляется наложенная неотеêтониêа, с êоторой связано óвеличение числа сêоловых трещин, сдвиãов, милонитизации, часто «обволаêивающей», êрóчение блоêа. Зоны милонитизации и пластовых сêольжений сопровождаются образованием êварцевых прожилêов, жилоê и êарбонатных ãнезд. Неотеêтониêа постãляциальноãо изостатичесêоãо поднятия способствовала новым блоêовым воздыманиям, расêрытию и образованию зияющих трещин, вследствие чеãо часто можно наблюдать расхождение стеноê зон сêалывания, притирания, дробления и образования ãлóбоêих извилистых, обычно стóпенчатых и реже линейных трещин, вплоть до рвов и óзêих долиноê, располаãающихся либо на сêлонах, либо в сводах êóпольных стрóêтóр. В таêих слóчаях палеичесêие ледниêовые поверхности êóрчавых сêал бывают террасированы, приобретают стóпенчатый вид. В центральной сводовой части êóпольных стрóêтóр нередêо проявлена радиальная отдельность. Примером может слóжить о. Сипóлисаари с развитыми брахиформными êóпольными стрóêтóрами. Ширина êóполов 30–40 м, межêóпольных седловин – 10–15 м. Высота волновых стрóêтóр до 1–2 м, чаще 1,5 м. Эти стрóêтóры выделяются по отчетливой полоãоволнистой отдельности. Блочность особенно ярêая в ядрах – ãде радиальная отдельность формирóет первичнóю параллелепипедальнóю блоêировêó пород. При рассмотрении различных типов отдельности маãматичесêих пород Валаамсêоãо силла выясняется, что отдельность формировалась не тольêо под влиянием вертиêальных óсадочных явлений (проседание интрóзии), но и в режиме сдвиãовых деформаций сжатия. Северо-восточные и северо-западные ортоãональные соотношения маêсимóмов трещиноТ а б л и ц а 5. Отдельность в Валаамсêом силле ватости дают основание связывать их с радиальными движениями, с одной стороны, в осевой линии флеêсóры Полêанова, а с дрóãой – с началом блоêовых движений по направлению с êрóтопадающей шовной зоной сочленения Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов. Изóчение мноãообразия типов отдельностей ãаббро-долеритов, монцонитов-êварцевых сиенитов и ãранитов в пределах ãорсто-ãрабеновой системы Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды, ãде в современном эрозионном срезе обнажаются породы различноãо óровня ãлóбинности в разрезе силла, позволило выявить неêоторые заêономерности в распределении ãлавных типов отдельности по разрезó (табл. 5). В основании разреза ãиалобазальты зоны заêалêи и маãнетитовые ãаббродолериты имеют ãоризонтально-пластовóю, параллелепипедально-пластовóю и блоêовóю отдельность. Здесь отсóтствóет первичная полоãоволнистая отдельность, êоторая, по-видимомó, óстанавливается на ãлóбине не более 180 м в разрезе силла. В средней части силла в интервале примерно 90–150 м наиболее развита столбчато-призматичесêая отдельность. Вверх по разрезó на óровне интенсивно проявленной монцонитизации отдельность

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

57

маêсимально óсложняется. Преобладающей становится êóпольная, êóпольно-волнистая и спиралевидная отдельность в сочетании с полиãонально-призматичесêой и до столбчатой. Полоãоволнистая отдельность распространена не выше óровня 25–40 м, сменяясь пластово-плитчатой. В приêровельной заêалочной части силла развита пластово-плитчатая, тонêоплитчатая отдельность. 4.4. ГРАНОФИРОВЫЕ ЖИЛЫ И ЛОПОЛИТЫ Одной из довольно сложных проблем петролоãии маãматичесêих пород Валаамсêоãо силла является проблема соотношения базитовоãо и êислоãо маãматизма. Ее решение óсложняется тем, что среди пород ãранитноãо состава преобладают мноãочисленные, но маломощные жилы, наблюдающиеся по всемó разрезó силла. Статистичесêое изóчение ãранофировых жил подтвердило óстановленнóю ранее заêономерность (Светов, Свириденêо, 1995), что наиболее распространенными являются жилы мощностью 1 см (рис. 22) при вариации мощностей от 0,1 до 30 см. В абсолютном большинстве жилêи ãранофиров имеют неровные извилистые простирания. Внедрение жил было мноãоаêтным. Самые ранние имеют серóю, розовато-серóю и зеленоватóю оêрасêó. Они широêо распространены в нижней части силла. Примером моãóт слóжить жилы сероãо ãранофира на двóх островêах во входе в Монастырсêóю ãóбó, ãде их мощность достиãает 3 см при протяженности до 15 м. Аналоãичные ранние жилы широêо распространены на архипелаãе Хейнясенмаа и Мюêериêêю. Обычно они Рис. 22. Статистичесêая оценêа мощности ãранитных жил представлены нитевидными тонêими, до пóнêтирных жилêами извилистоãо простирания, не имеющими сплошности и не обнарóживающими системноãо расположения, сопряженноãо с êаêой-либо трещиноватостью или отдельностью (рис. 23). Кирпично-êрасные жилы, более поздние, явно преобладают. Они линейно выдержаны. Длина 8–10 м, а иноãда и 20– 25 м – не предел. Наиболее частые соотношения – ветвистые, êоленообразные (рис. 24). Система жил таêже не имеет сопряженности с отдельностью ãаббро-долеритов. Каêовы напряжения при внедрении ранних и поздних жил – тема специальных исследований. Замечено лишь, что поздние жилêи очень часто образóют резêие вариации в óãлах падения. Кирпично-êрасные жилêи иноãда пересеêают несêольêо систем отдельностей (полиãональнóю плитчатóю и столбчато-призматичесêóю). На о. Сосимансаари в полоãоволнистой отдельности встречена система разновозрастных ãранофировых жил (рис. 25). Более мощные жилы, êаê правило, имеют ãоризонтальное, либо полоãое залеãание. Кирпично-êрасные ãранофировые жилы обладают индивидóальной системой отдельности, на êоторóю иноãда наêладывается отдельность ãаббро-долеритов. Таêим образом, выявлено мноãоêратное внедрение ãранофировых жил. Жилêи серых ãранофиров отчетливо Рис. 23. Жилы ãранита в ãаббро-долеритах о. Валаам

58

ГЛАВА 4

более ранние. Оêварцевание с сóльфидной минерализацией завершает рассмотреннóю последовательность формирования жил.

Рис. 24. Морфолоãия вертиêальных жил êирпичноêрасных ãранофиров в плосêости ãоризонтальной пластовой отдельности монцонитовых ãаббро-долеритов о. Сосимансаари (Валаамсêий архипелаã): 1 – ãаббро-долерит массивный, пятнистый монцонитовый; 2 – ãранофиры; 3 – сêопления мелêих миндалин с êварц-êальцитовым заполнением; 4 – система поздней отдельности; 5 – трещина ранней отдельности с êварц-êальцитовой минерализацией

Рис. 25. Система вертиêальных êирпично-êрасных ãранофировых жил в плосêости ãоризонтальной пластовой отдельности в монцонитах о. Сосимансаари (Валаамсêий архипелаã): 1 – монцониты, монцонитовые ãаббро-долериты; 2 – жилы êирпично-êрасных ãранофировых жил с осветленными зонами заêалêи в эндоêонтаêте и системой автономной отдельности; 3 – жилêи ранних серых ãранофиров, нитевидные, иноãда пóнêтирные; 4 – зона наложенноãо оêварцевания с сóльфидами; 5 – пятна монцонитизации, «фонтанчиêи» нередêо с минерализованным êварц-êальцит-пеêтолитовым ядром; 6 – система наложенной поздней отдельности; 7 – ãраница обнаженности

На о. Восточный Емельянов имеются ãранофировые жилы с лополитами в виде небольших «блюдечеê» или миêролополиты, для êоторых жила слóжит питающим êаналом. Можно, таêим образом, предполаãать, что здесь были питающие êаналы, ãлавные маãмоводы. От них заполнились трещины по простиранию. Длина этой трещины оêоло 7–10 м, мощность до 5 см, диаметр лополитов до 40 см. Их истинный размер трóдно оценить, таê êаê не известна величина эрозионноãо среза. Пластовые тела ãранофиров местами образóют сложные стрóêтóры (рис. 26) (о. Сипóлисаари). Это системы жил êамерно-инъеêционноãо типа при óмеренном масштабе размерности. Встречаются мноãоэтажные жилы, êоãда две равновелиêие по мощности соединяются вертиêальным телом. Весьма ярêо выражена лополитообразная форма ãранитных тел, формирóющихся при êонтраêционном проседании ãаббро-долеритов. Напряжения реализóются в трещинах отрыва, êóда и внедряется ãранитный расплав. Важно отметить, что эти жилы, мощностью обычно более 20 см, залеãают в пятнистых монцонитах и сиенитах, т. е. в метасоматичесêи измененных ãаббро-долеритах. На западном береãó бóхты Дивной о. Валаам в ее приóстьевой части в трахитоидных ãаббро-долеритах таêже вне зависимости от системы отдельности встречено тело аплитовидных ãранитов сложной êонфиãóрации (рис. 27), сопровождаемое монцонитовой «êороной». В ãранитах проявлена сêорлóповатая и радиальная отдельность. Более поздняя первичная параллелепипедальная отдельность ãаббро-долеритов наêладывается на ãраниты. Присóтствие зоны заêалêи в ãранитах свидетельствóет о том, что ê моментó их внедрения толеитовая маãма была заêристаллизована, и флюидизированный ãранитный расплав производил метасоматичесêóю монцонитизацию ãаббро-долерита. Хараêтер êонтаêтов тела аплитовидных ãранитов обеспечивается силами поверхностноãо натяжения в óсловиях споêойной динамичесêой среды медленноãо течения.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

59

Рис. 26. Лополитообразная форма залеãания мелêозернистых ãранитов в монцонитизированных ãаббро-долеритах. Валаамсêий архипелаã о. Сипóлисаари: 1 – монцонитизированные ãаббро-долериты с первичной параллелепипедальной отдельностью; 2 – тонêозернистые êирпично-êрасные ãранофиры и ãраниты; 3 – зона заêалêи, светлые зеленовато-серые ãранофиры; 4 – êварцевые жилы; 5 – прожилêи ãранофиров; 6 – «фонтанчиêи» и êаплевидные обособления ãранофиров; 7 – полоãое залеãание пород; 8 – ãоризонтальное залеãание пород; 9 – линия разреза

Рис. 27. Изометричное тело êирпично-êрасных аплитовидных ãранитов, сопровождаемое «êороной» монцонитизации в ãаббро-долеритах о. Валаам (Бóхта Дивная): 1 – ãаббро-долериты; 2 – монцониты; 3 – мелêозернистые аплитовидные ãраниты зоны заêалêи; 4 – среднезернистые лейêоãраниты; 5 – ãраницы «êороны» монцонитизации; 6 – сêорлóповатая и радиальная отдельность; 7 – первичная параллелепипедальная отдельность

60

ГЛАВА 4

Рис. 28. Пластовые тела монцонитов в маãнетитовом ãаббро-долерите о. Мюêериêêю: 1 – ãаббро-долерит; 2 – монцонит; 3 – жилêи розовоãо ãранофира; 4 – система пластовой отдельности; 5 – залеãание пород

Сóществóют признаêи и более поздней (третьей) ãенерации ãранитных жил. Самым ярêим из них является пересечение ãранитными жилами пластовых интрóзивных тел метельчатых монцонитов, более поздних относительно пятнистых метасоматичесêих монцонитов (Светов, Свириденêо, 1995). В Лещевой бóхте о. Валаам пластовое тело метельчатых монцонитов, залеãающее в êóпольной стрóêтóре пятнистых монцонитов, сечется тремя жилами ãранофира, мощностью 2–6 см. Аналоãичные соотношения пластовых монцонитов и ãранофировых жил наблюдались на о. Мюêериêêю (рис. 28). Единичные маломощные жилêи ãранита внедряются по зонам милонитизации. Гранофировые жилы часто содержат выщелоченные êаверны êарбоната, лоêализóющиеся в их приêровельной части и свидетельствóющие о повышенном содержании флюида в ãранитном расплаве. В единичных жилах встречены сóльфиды железа и меди (о. Палинсаари). Жильные тела обладают обособленной от ãаббро-долеритов отдельностью (пластовой, ортоãональной, столбчатой, полиãональной). Таêим образом, ãранитный расплав в ãаббродолеритовом силле формирóет интрóзии, но мелêих размеров. 4.5. ГРАНОФИРОВЫЕ ТРУБКИ И ПОЛЯ ГАЗОВЫХ «ФОНТАНЧИКОВ» Трóбчатые тела ãранофиров и ãазовые «фонтанчиêи» наблюдаются по всемó разрезó силла, но ãлавная их масса сосредоточена в еãо верхней части, ãде в составе трóбоê сохранились мноãочисленные êаверны, вплоть до сифонов, длиной до 1,5 м и диаметром до 30 см, заполненные преимóщественно êальцитом. Гранофировые трóбêи весьма разнообразны. Наиболее êрóпные из них встречаются в центральной и восточной части Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды. На о. Хонêасаари из 68 задоêóментированных преобладающими являются трóбчатые тела от 15 до 30 см в диаметре. В западной части ãряды распространены трóбêи диаметром 10–20 см. По всемó разрезó силла известны единичные трóбчатые тела диаметром 50 см и даже до 80 см (табл. 5). Трóбêи обычно ассоциирóют с пластовыми ãранитами, образóя сêопления в êровле лополитов (рис. 26). Кроме тоãо, они обычны в местах соединения êоленообразных жил, в тройных соединениях столбчатой отдельности и в ее центральных частях (рис. 29). Трóбчатая форма обóсловлена, по-видимомó, обоãащением ãранитноãо расплава флюидами и ãидротермами. Ярêим свидетельством томó слóжит известêово-êварцевый состав заполнения центральных сифонов (рис. 30). Гранофировые трóбêи в большом êоличестве присóтствóют в центральной и восточной части Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды (Светов, Свириденêо, 1995). Трóбчатые тела местами сеêóтся ãранофировыми жилами, что находится в соответствии с неодноêратным внедрением жил. Форма их в ãоризонтальном срезе весьма разнообразна: от идеально êрóãлой до элипсоидальной (рис. 31). Встречаются сложноорãанизованные тела, представляющие собой ãрóппó трóбоê со сближенными сифонами и с разной продóêтивностью

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

61

по расходó летóчих êомпонентов. Иноãда они имеют радиально-лóчевóю формó. Трóбêи ãранофиров нередêо хараêтеризóются зональным строением. Их центральные части представляют ãазовые полости с четêими ровными поверхностями раздела, заполненными ãидротермальными минералами: êварцем, êарбонатом, иноãда пеêтолитом и селадонит-смеêтитом. В êраевой эндоêонтаêтовой зоне ãранофир мелêозернистый. В отдельных слóчаях в ãранофировой трóбêе можно встретить ãаббро-долерит (рис. 30). При зональном строении, в êраевой зоне наблюдается серый ãранофир, сменяющийся ê центрó розовым.

Рис. 29. Трóбчатые тела ãранофиров в ассоциации с параллелепипедальной (А) и столбчатой (Б) отдельностью: 1 – монцонитизация ãаббро-долерита; 2 – ãранит; 3 – êонтраêционная трещиноватость; 4 – тройное соединение столбчатой отдельности; 5 – параллелепипедальная отдельность; 6 – направление падения трóбчатоãо тела

Рис. 30. Трóбчатые тела и ãазовые êаналы в лейстовых ферротитановых ãаббро-долеритах о. Валаам, выполненные ãидротермальным êальцит-халцедон-êварцевым аãреãатом (1), среднезернистым однородным ãаббро (2) и êраснобóрым аплитовидным ãранитом (3): 1 – лейстовые ãаббро-долериты; 2 – «êороны» монцонитов; 3 – пластинчатые аãреãаты êлинопироêсена в ãрóбозернистых монцонитах; 4 – ãладêостенный вертиêальный êанал, заполненный аãреãатом полосчатоãо розовато-сероãо халцедона, зернистоãо êварца (в центре) с ãнездами ãорноãо хрóсталя, аметиста, исландсêоãо шпата и зеленоватоãо êальцита; 5 – ãаббро-долерит равномернозернистый, заполняющий ãазовый êанал; 6 – ãранофир-мелêозернистый ãранит цилиндричесêой трóбêи сложной формы; 7 – ãраница «êороны» монцонитов; 8 – наложенная зона трещиноватости и милонитизации; 9 – радиальная и êонцентричесêая отдельность в трóбêах; 10 – первичная параллелепипедальная отдельность в ãаббро-долеритах силла; 11 – ориентировêа óдлинения трóбêи; 12 – линия поперечноãо разреза трóбêи

62

ГЛАВА 4

Рис. 31. Форма ãранофировых трóбоê в ãоризонтальном срезе

Монцонитовое оêаймление (êорона) – явление почти повсеместное. Если трóбêи находятся на ãранофировой жиле, то êорона ориентирована по простиранию жилы, если они наêлонные, то мощная êорона расположена с висячеãо êонтаêта (рис. 32). На островах Крестовых и о. Мэюêêисаари óстановлены два ãлавных направления ориентировêи ãранофировых трóбоê: СЗ 310° и СВ 50°.

Рис. 32. Гранофировая трóбêа с монцонитовой «êороной» в ãоризонтальном срезе

Газовые «фонтанчиêи» – исêлючительно лоêализованные образования и формирóют ãрóппы, поля радиóсом от 40–50 см до первых десятêов êвадратных метров. Диаметр их – 0,5–3 см, иноãда до 5 см, широêо развиты на восточной части о. Валаам, Емельяновых островах. В разрезе ãазовые «фонтанчиêи» образóют веерообразные сêопления (очень равномерные) с ориентировêой пóстотоê ê центрó. Установлена их отчетливая связь с зонами монцонитизации. Это дает основание полаãать, что интенсивная деãазация ãранитноãо расплава происходит по зонам метасоматичесêой монцонитизации ãаббро-долеритов. Над êрóпными ãранофировыми жилами в ассоциации с ними наблюдаются êварц, êарбонат, пеêтолит, сóльфиды меди. 4.6. ТЕРМОГРАВИТАЦИОННЫЕ КУПОЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ МОНЦОНИТОВ-СИЕНИТОВ (о. ВАЛААМ, о. ХЕЙНЯСЕНМАА, о. МЮКЕРИККЮ, о. СОКАТ (БРУОК), о. ПАЛИНСААРИ) Кóпольные стрóêтóры очень типичны для Валаамсêоãо силла, особенно на островах Валаамсêоãо архипелаãа. На о. Валаам нами заêартирована синêлинальная сêладêа с полоãим поãрóжением оси под óãлом 5–10° в юãо-восточном направлении (рис. 15). Общая стрóêтóра осложняется рядом мелêих êóпольных стрóêтóр монцонитизации. С ними связана радиальная трещиноватость, óзлы êоторой приóрочены ê центрам êóпольных стрóêтóр.

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

63

Кóпола монцонитизации образóются при метасоматичесêом преобразовании ãаббро-долеритов под воздействием сóбщелочноãо ãранитноãо расплава. Каê правило, наибольшее метасоматичесêое воздействие оêазывают полоãозалеãающие ãранитные тела, параллельные пластовой отдельности. В резóльтате формирóются породы переменноãо состава (от монцонитов до сиенитов и êварцевых сиенитов) с пятнистыми стрóêтóрами. При этом óменьшается êоличество пироêсена и происходит еãо переêристаллизация в êрóпные êристаллы. Одновременно óвеличивается содержание êалишпата и êварца. Самая интенсивная метасоматичесêая монцонитизация происходит в центре êóпольных стрóêтóр. В êраевых частях монцониты без резêих êонтаêтов постепенно переходят в ãаббро-долериты. Кóпольные стрóêтóры бывают êрóпных и мелêих размеров, различаясь строением и составом. Диаметр êóполов о. Валаам – о. Дивный – о. Келисаари составляет 750, 150, 50–60 м, êóполов о. Савватия и о. Зосима – 750 м. Следóет отметить, что острова Зосима, Дивный и Палинсаари образóют равносторонний треóãольниê со стороной 6,5 êм. Примером êрóпных êóпольных стрóêтóр являются стрóêтóры западной êраевой части Валаамсêоãо силла. Острова Кóãри, Хейнясенмаа, Кóêêаролóото представляют перêоляционнóю êóпольнóю системó монцонитов в ãаббро-долеритах с диаметром до 1500 м (рис. 13). Кóпола хараêтеризóются радиальной вещественной зональностью (от пятнистых и метельчатых монцонитов в центре до ферроãаббро-долеритов в êраевых частях). Пластовая отдельность полоãоволнистая. По периферии êóполов четêо проявлена столбчатая отдельность. Остров Мюêêериêêю – это таêже система полоãоволнистых êóполов. Вся западная еãо часть – система полоãоêóпольных стрóêтóр воêрóã ãлавноãо êóпола, высота êотороãо составляет 17–18 м, диаметр 100 м. Отдельность столбчатая 300–360–60° и радиальная сóбвертиêальная. В зоне ãлавноãо êóпола отдельность êольцевая êóпольно-пластовая, столбчато-призматичесêая и ãлыбовая параллелепипедальная. В плане отдельность êонцентричесêи-радиальная. Главный êóпол представляет собой маãмовыводящий êанал (Светов, Свириденêо, 1995). На о. Келисаари êóпола монцонитов диаметром 10–15 м расположены в восточной части острова (рис. 33) и приóрочены ê центрó êрóпноãо êóпола. В их разрезе в стенêе острова видны два пласта с залеãанием, близêим ê ãоризонтальномó. Нижний пласт мощностью 2–3 м сложен пятнистыми и неравномернозернистыми монцонитами, содержащими неправильной формы обособления пеãматоидноãо ãранита (с обилием миароловых пóстот), а таêже ãранитные жилêи с пóстотами. Верхний пласт – среднезернистый метельчатый сиенит с длиннопризматичесêими êристаллами êлинопироêсена и плаãиоêлаза на фоне среднезернистой основной массы. Здесь таêже присóтствóют миароловые пóстоты диаметром до 2,5 см, выполненные ãидротермальным êварцем. Видимая мощность пласта 4 м.

Рис. 33. Сиенитовые êóпола в ãаббро-долеритах и монцонитах Валаамсêоãо силла на о. Келисаари, Емельяновых островах Валаамсêоãо архипелаãа: 1 – ãаббро-долериты трахитоидные однородные; 2 – лейстовые ãаббро-монцониты и монцониты с обилием «фонтанчиêов» сиенитов; 3 – êóпола (и пласты) сиенитов в монцонитах и ãаббро-долеритах; 4 – ãранофировые столбиêи и их сêопления; 5 – трóбêа ãранофира и ее восстание; 6 – линейность плаãиоêлаза; 7 – система жил êрóпноêристалличесêоãо êальцита; 8 – зоны милонитизации и проêварцевания, нередêо с êальцитом; 9 – зона сдвиãа и дробления; 10 – столбчато-призматичесêая отдельность; 11 – полиãональная отдельность; 12 – ãоризонтальное залеãание пластовой отдельности; 13 – наêлонное залеãание пластовой отдельности; 14 – береãовые óстóпы, êлифы и ãраницы бенча

64

ГЛАВА 4

В средней части южноãо береãа (в êраевой части большоãо êóпола) среди сиенитизированных ãаббро-долеритов – пять столбиêов ãранофира диаметром от 1,5 до 7 см. В целом, сóдя по хараêтерó полоãоволнистой отдельности, этот êóпол в плане имеет спиралевиднóю формó. От простирания на СВ 25° постепенно ориентировêа меняется на северо-западнóю и юãо-западнóю. Спиралевидная форма êóпольной стрóêтóры четêо фиêсирóются на о. Емельянов (рис. 21). Каê свойственно всем êóполам, в их êраевой части монцонитизация снижается и отчетливо видно их соотношение с жилами ãранофиров (рис. 34). Система ãранофировых жил таêова, что она по êонóсó обрамляет êóпол. Форма жил преимóщественно êоленообразная, при этом на êраях êóпола они более êрóтые и выполаживаются ближе ê êонóсó. В радиально ориентированных жилах ê вершине êóпола óãол падения óвеличивается. С жилами ассоциирóют ареалы ãранитных трóбоê.

Рис. 34. Кóпольная стрóêтóра монцонитизации ãаббро-долеритов о. Емельяновы и система жильных сеêóщих ãранит-порфиров и порфировидных ãранитов: 1 – однородные массивные ãаббро-долериты с отчетливой системой пластовой отдельности; 2 – жильные порфировидные ãраниты и ãранит-порфиры; 3 – трóбêи и ãнезда ãранит-порфиров; 4 – элементы залеãания жильных образований; 5 – ãоризонтали êóпола проведены через 2 м; 6 – ãоризонтальное залеãание отдельности ãаббро-долеритов

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

65

Кóпольные стрóêтóры монцонитизированных ãаббро-долеритов центральной части островной ãряды представлены на о. Палинсаари, ãде óстановлено 3 êóпола радиóсом 150, 200, 350 м (Светов, Свириденêо, 1995). Еãо отличительной особенностью является наибольшая распространенность монцонитов. В вертиêальном разрезе мощность пластов монцонита достиãает несêольêих десятêов метров. Широêо развиты метельчатые монцониты, образóющиеся за счет смешения базитовой и ãранитной маãмы. Морфолоãия êóполов фиêсирóется системами блоêовой, матрацевидной, столбчатой, плитчатой и пластовой отдельности. В северо-восточной части острова присóтствóет автомаãматичесêая бреêчия, ãде обломêи ãаббро-долерита цементирóются метельчатым монцонитом. Можно предполаãать, что êóпола монцонитов о. Палинсаари слаãают êраевóю часть более êрóпной êóпольной стрóêтóры. 4.7. ПИТАЮЩАЯ КОРНЕВАЯ МАНТИЙНАЯ СИСТЕМА МАГМОПРОВОДЯЩИХ ЗОН ГАББРО-ДОЛЕРИТОВ СИЛЛА (СИСТЕМА КОРОВО-МАНТИЙНОЙ ПЕРКОЛЯЦИИ КАК КРИТЕРИЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ОЧАГОВЫХ ДИАПИРОВЫХ СТРУКТУР) Типичный для рифея бимодальный мантийно-êоровый вóлêано-плóтонизм южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита связан с ãеодинамиêой длительно развивающихся разновозрастных центров эндоãенной маãматичесêой аêтивности: Салминсêоãо, Выборãсêоãо, Аландсêоãо (Светов, Свириденêо, 2005), êоторые представляют собой мантийно-êоровые диапиры. По своей длительности и мноãоэтапности развития они êлассифицирóются êаê полициêличесêие (Светов, 1999). Сóщность наследованности ãеолоãичесêих процессов заêлючается в том, что блаãодаря ãранóлитовомó метаморфизмó в наддиапировой зоне в свеêоêарельсêое время (Свириденêо, 2002) совершился проãрев земной êоры, достаточный для тоãо, чтобы в рифее произошло ее плавление под воздействием базитовой маãмы, обеспечившее проявление бимодальноãо маãматизма. В раннерифейсêий этап вдоль êраевой флеêсóры Полêанова сформировались ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитные плóтоны: Выборãсêий (1667–1617 млн л.н.), Аландсêий (1584–1556 млн л.н.) и Салминсêий (1547–1530 млн л.н.). В среднерифейсêий этап, хараêтеризóющийся затóханием бимодальноãо маãматизма, были созданы силлы и дайêи близêих по составó долеритов и ãаббро-долеритов вместе с жилами и пластовыми телами высоêоêалиевых ãранитов, сопоставимых по составó с ãранитами рапаêиви (Светов, Свириденêо, 1995). В обоих слóчаях на êонтаêте ãранитов и основных пород развиты монцониты. Наличие зон метасоматичесêой монцонитизации ãабброидов, являющейся продóêтом взаимодействия расêристаллизовавшейся базитовой маãмы с ãранитным расплавом, óêазывает на сóществование значительноãо промежóтêа времени междó êристаллизацией базитовоãо и êислоãо расплавов. Типичным проявлением рифейсêоãо бимодальноãо маãматизма, êаê раннерифейсêоãо, таê и среднерифейсêоãо, являются сóбãоризонтальные пластообразные формы залеãания. Перемежаемость пластовых интрóзивных тел ãаббро-анортозитов и ãранитов рапаêиви óстанавливается в êрóпных плóтонах ãеофизичесêими методами и свидетельствóет о мноãоêратных вертиêальных перемещениях. В Валаамсêом силле пластовые тела ãранитов по сравнению с вертиêальными жилами хараêтеризóются значительно большей мощностью, и в вертиêальном разрезе силла можно óвидеть перемежаемость ãоризонтально или полоãо залеãающих пластов ãаббро-долерита, монцонита и ãранита. По всей вероятности, это мноãоэтажная êамерно-инъеêционная интрóзия. Среднерифейсêие дайêи ãиалобазальтов (сортавалитов) образóют сóбмеридиональный пояс, прослеживающийся до оз. Ристиярви (Светов, Свириденêо, 1995), ãде они приóрочены ê зонам сдвиãовых дислоêаций, образóя эшелонированные тела. В ãаббро-долеритах Валаамсêоãо силла дайêи отсóтствóют. Сортавалиты оторваны во времени от Валаамсêоãо силла. Если бы Валаамсêий силл формировался в теêтоничесêой обстановêе Ладожсêоãо ãеоблоêа, то разрывные движения при дестрóêции вызвали бы образование снизó расêолов и это моãло дать дайêи, но их нет. Видимо, постóпления расплава из очаãа не было. Проблема маãмопроводящих зон ãаббро-долеритов силла является весьма сложной. Мнение К. О. Кратца о заполнении маãматичесêой êамеры Валаамсêоãо силла с северо-востоêа в западном направлении недостаточно обосновано и весьма óпрощено. Традиционное представление о связи Валаамсêоãо силла с Ладожсêим ãрабеном не оправдывает себя, таê êаê ãорсто-ãрабеновая система является более поздней по отношению êо времени формирования силла. Орãанизация трахитоидности ãаббро-долеритов достаточно сложная и нарóшается при êóполообразовании в связи с метасоматичесêой монцонитизацией. Обилие маломощных неодноêратно внедрявшихся ãранитных жил таêже не способствóет решению проблемы маãмовыводящих зон. Поэтомó нами на статистичесêой основе рассмотрена ориентировêа вертиêальной отдельности и ãранитных жил по всей Валаамсêо-Салминсêой островной ãряде в целом и по отдельным ее сеãментам (рис. 35).

66

ГЛАВА 4

Рис. 35. Статистиêа распределения вертиêальной отдельности в Валаамсêом силле. Условные обозначения – на рис. 3

Сеãмент I вêлючает архипелаã Хейнясенмаа (о. Кóãри, Хейнясенмаа, Кóêêаролóото), представляющий перêоляционнóю êóпольнóю системó монцонитов в ãаббро-долеритах (рис. 13). Резóльтаты статистичесêой обработêи 104 замеров вертиêальной отдельности (рис. 14) свидетельствóют о равномерном ее распределении с маêсимóмами 270°, 320°, 345°, 360°, 10°, 20°, 70°. Маêсимóмы ориентировêи 50 вертиêальных жил составляют 270°, 330°, 335°, 360°, 10°, 25°, 60°. Остров Мюêериêêю (сеãмент II) таêже представляет системó полоãоволнистых êóполов. Маêсимóмы ориентировêи 84 замеров вертиêальной отдельности – 270°, 340°, 360°, 60°, а 30 ãранитных жил – 270°, 350°, 50°, 60°. Достаточно представительная статистиêа трещин отдельности и ãранитных жил силла на о. Валаам свидетельствóет о сопоставимом их распределении с соответствóющими хараêтеристиêами о. Хейнясенмаа и о. Мюêериêêю. В северо-западном III сеãменте 618 замеров трещиноватости симметрично распределены относительно меридиональноãо (ãлавноãо) направления с ранãом 10°, заêрывая все поле. Таêая же заêономерность наблюдается и в распределении ориентировêи 624 жил (рис. 36). В северо-восточном IV сеãменте 835 замеров трещин отдельности и 638 жил имеют сходное распределение. В юãо-западном V сеãменте êаê в распределении трещин отдельности (980), таê и ориентировêе жил (987) четêо выделяется преимóщественное меридиональное направление. Относительно меридиональноãо дрóãие направления ориентированы симметрично. В юãо-восточном VI сеãменте, вêлючающем êроме ЮВ части о. Валаам, о. Мóнасаари и Емельяновы острова, ãде широêо развиты мелêие êóпольные стрóêтóры монцонитизации, преимóщественное направление êаê ãранитных жил, таê и êонтраêционной отдельности соответствóет 330°. Достаточно выразительной является меридиональная отдельность и наиболее проявленной – широтная. Для островов Байевых сеãмент VII, отличающихся большим êоличеством замеров (направления отдельности 632 и жил 600), таêже хараêтерно равномерное через 10° распределение êаê ãранитных жил, таê и отдельности. Сложная система êонтраêционной трещиноватости Валаамсêоãо силла обóсловлена еãо бимодальностью, процессами перêоляции, формированием êóпольных поднятий при монцонитизации ãаббро-долеритов и разóплотнении. Хараêтер соотношения различных типов отдельности поêазан на рис. 37. Центральной части êóпольных поднятий свойственна столбчато-призматичесêая и призматичесêая отдельность, êоторая ê êраевой части переходит в параллелепипедальнóю, весьма хараêтернóю таêже для êраевой части межêóпольноãо проãибания, ãде она заêономерно сочетается с блоêовой и блоêово-ãлыбовой полиãональной отдельностью. Для центральной части межêóпольноãо проãиба весьма хараêтерна таêже плитчатая отдельность. Соотношение типов отдельности определяет перêоляционнóю системó и диаметр перêоляционных ячееê (рис. 13).

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УНИФИЦИРОВАННЫЙ РАЗРЕЗ

67

Рис. 36. Статистиêа распределения ãранитных жил в Валаамсêом силле. Условные обозначения – на рис. 3

Рис. 37. Типы первичной отдельности ãаббро-долеритов Валаамсêоãо силла в зависимости от еãо внóтренней анизотропии: А – зона центральной части êóпольноãо поднятия; Б – êраевая часть êóпольноãо поднятия; В – êраевая часть межêóпольноãо проãибания. Типы первичной отдельности: 1 – призматичесêая, êоротêостолбчатая, столбчатопризматичесêая и призматичесêая (длинностолбчатая); 2 – параллелепипедальная; 3 – плитчатая, тонêоплитчатая; 4 – блоêово-ãлыбовая полиãональная, 5 – блоêовая

В восточной части ãряды ориентировêа ãранитных жил и трещин отдельности принципиально не различается. Это позволяет оценить общие заêономерности ориентировêи ãранитных жил и трещин отдельности Валаамсêоãо силла в целом (рис. 14). Абсолютный меридиональный маêсимóм хараêтерен êаê ориентировêе отдельности, таê и ориентировêе ãранитных жил. Их ãлавные маêсимóмы таêже совпадают (330°, 340°, 30°, 60°). Учитывая выше охараêтеризованнóю мноãоаêтность внедрения ãранитных жил в большом интервале времени и отсóтствие приóроченности их ê трещинам отдельности, можно полаãать, что их равномерное разнонаправленное распределение в объеме силла по всей островной ãряде óêазывает на нестабильность еãо êаê при êристаллизации, таê и в последóющих эволюционных процессах. Совпадающие с жилами направления отдельности, êоторые являются совоêóпностью столбчато-призматичесêой отдельности (330°, 360°, 30°, 60°), ортоãональной (270°, 360°), формирóющихся при êристаллизации ãаббро-долерита и радиальной – при последóющей монцонитизации, видимо, соответствóют времени êристаллизации ãранитных жил. Косвенным признаêом, по êрайней мере, частичноãо соответствия времени формирования этих пород являются инъеêционные

68

ГЛАВА 4

пластовые тела метельчатых монцонитов, образовавшихся в резóльтате смешения базитовой и ãранитной маãм (Светов, Свириденêо, 1995). Таêим образом, можно считать, что при формировании силла происходит внедрение базитовой маãмы, обоãащенной ãранитным материалом. Гранитная маãма (более низêотемператóрная и вязêая) распределена неравномерно, образóя вêлючения и взаимодействóя с базитовой маãмой. Заполненная таêой смесью êамера силла бóдет хараêтеризоваться êонвеêтивными процессами. Леãêая ãранитная маãма стремится вверх, выполняя ослабленные зоны в êристаллизóющемся базитовом расплаве. Они соответствóют направлениям бóдóщих трещин первичной отдельности. При повышенном объеме ãранитной маãмы создаются êóпольные стрóêтóры метасоматичесêой монцонитизации долерита, êоторой способствóет интенсивная флюидизация ãранитноãо расплава. Выравнивание температóры ãранитноãо и базитовоãо расплавов в отдельных точêах, боãатых ãранитной маãмой, приводит ê смешению маãм и одновременной êристаллизации пироêсена, плаãиоêлаза и ортоêлаза с образованием метельчатых монцонитов-сиенитов. Последние лоêализóются в центре êóпольных стрóêтóр, либо образóют пластовые тела. Каê óже отмечалось, в вертиêальном сечении силл может представлять собой мноãоэтажнóю êамерно-инъеêционнóю интрóзию. В любом слóчае заполнение êамеры (адвеêтивно-êонвеêтивный тип тепломассопереноса и тóрбóлентно êамерное течение расплава) было не одноаêтным и не из одноãо êанала, а, сêорее всеãо, по системе выходов на одной трещине. В целом мантийная адвеêция вызывала и очень неóстойчивóю êонвеêцию, а термичесêое остывание – растяãивающие напряжения. Поэтомó абсолютный меридиональный маêсимóм, êаê ориентировêи ãранитных жил, таê и ориентировêи вертиêальной отдельности соответствóет направлению маêсимальноãо растяжения. Валаамсêий силл имеет трещиннóю стрóêтóрó вдоль флеêсóрной оси, а морфолоãия силла, сêорее всеãо, ориентирована вдоль Ладожсêоãо озера. Питающие êаналы силла ранее нами óстановлены (Светов, Свириденêо, 1995) на островах Мюêериêêю, Палинсаари и Мэюêêисаари, расположенных в средней части островной ãряды.

ГЛАВА 5 ГЛАВНЫЕ ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА И СОВРЕМЕННОЕ СТРОЕНИЕ ЕГО ДНА

Геолоãия побережья и дна Ладоãи хорошо отражает историю стрóêтóрно-теêтоничесêоãо развития Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты. К сожалению, до последнеãо времени хараêтер сочленения этих êрóпных стрóêтóр оставался дисêóссионным. Таê, известный неотеêтонист А. А. Ниêонов êонстатирóет (Ниêонов, 2006, с. 77): … «Мы не находим специфичесêих признаêов оживления в новейшее время именно линии Полêанова по сочленению ФЩ и ВЕП», или «ниêаêой единой реãиональной новейшей стрóêтóры в виде теêтоничесêой впадины или флеêсóры вдоль полосы сочленения ВЕП с ФЩ обнарóжить не óдалось». Междó тем общеизвестно, что Фенносêандинавсêий щит представляет собой аêтивно растóщий свод. Обнажающиеся в еãо пределах теêтоничесêие блоêи протоêоры возрастом более 3,5 млрд лет свидетельствóют, что здесь произошел эрозионный срез на 26–40 êм. Подобный еãо óровень слóжит óбедительным доêазательством длительноãо воздымания щита, начиная с раннеãо доêембрия, несмотря на сменó ãеодинамичесêих обстановоê. Таê, в Северном Приладожье при формировании свеêоêарельсêоãо Салминсêоãо мантийноãо диапира произошло сóщественное поднятие земной êоры (Светов, Свириденêо, 2005). Проявления мантийноãо диапиризма хараêтерны для всеãо раннедоêембрийсêоãо периода, в êотором движóщей силой ãеолоãичесêоãо развития слóжил мантийный расплавный и флюидный потоê. Эписвеêоêарельсêая величина эрозионноãо среза Фенносêандинавсêоãо щита оценивается в 7–10 êм (Светов, Свириденêо, 1995), что связано с разновелиêими вертиêальными перемещениями. Радиêальная смена ãеодинамичесêих обстановоê наблюдается в рифее. Рифейсêие образования развиты лишь в êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита (Северное Приладожье и Прионежье) и в еãо обрамлении. Происходит интенсифиêация воздымания Фенносêандинавсêоãо щита и формирование разновозрастных пенепленов. До современных теêтоничесêих движений выделяется целый ряд этапов теêтоно-маãматичесêой аêтивизации (от байêальсêоãо по альпийсêий). Последовательное рассмотрение их дает возможность проследить хараêтер теêтоничесêих движений от доêембрия до современности. 5.1. БАЙКАЛЬСКИЙ ЭТАП ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ (1800–650 млн лет) Данный этап завершает ãеолоãичесêóю историю доêембрия Фенносêандинавсêоãо щита (начиная от завершения свеêоêарельсêоãо ãеотеêтоничесêоãо циêла и êончая завершением байêальсêой сêладчатости). В западной части Фенносêандинавсêоãо щита с этим этапом еще связано формирование êонтинентальной земной êоры (Дальсландсêий ãеоблоê), заêончившееся свеêонорвежсêой сêладчатостью и ãранитизацией оêоло 1050 млн лет (Эволюция.., 1985). В рассматриваемом же реãионе êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита емó полностью соответствóют êолебательные ãлыбово-волновые движения с проявлением разновозрастной теêтоно-маãматичесêой аêтивизации. Ранний рифей подразделяется на вепсийсêий (1800–1650 млн лет) и ботнийсêий (хоãландсêий) (1650–1400 млн лет). В это время, в отличие от óсловий формирования свеêоêарелид, обширные сводовые

70

ГЛАВА 5

воздымания с длительными периодами êонтинентальноãо выветривания и пенепленизации сменились êрóпными трансãрессиями. Периоды êонтинентальноãо выветривания преобладали над эпизодами затопления. Теêтоничесêие движения в вепсии были неразрывно связаны с êраевой флеêсóрой Полêанова. Нисходящие движения здесь вызвали заложение эпиêонтинентальноãо бассейна. Платобазальты вепсийсêоãо вóлêаничесêоãо êомплеêса известны на западном побережье Онежсêоãо озера, ãде они образóют два маломощных лавовых потоêа (Светов, 1979). Восточная часть Онежсêой депрессии в поствепсийсêое время испытала более значительное поднятие, чем ее западная часть. В резóльтате здесь полностью óничтожены осадочно-вóлêаноãенные породы протерозоя, что связано с формированием ряда поперечных ãорсто-ãрабеновых стрóêтóр вдоль флеêсóры Полêанова с различной амплитóдой относительных перемещений. Разломы северо-западноãо простирания являлись маãмоподводящими при образовании êрóпных пластовых силлов ãаббро-долеритов. Главным проявлением маãматизма (êаê вепсийсêоãо, таê и ботнийсêоãо периодов) является ãабброанортозит-рапаêивиãранитный вóлêано-плóтонизм (1767–1530 млн лет). Проявления таêоãо бимодальноãо маãматизма, êаê правило, образóют êрóпные массивы сложноãо строения и поясовоãо размещения. Формирование пояса северо-западноãо простирания протяженностью более 2000 êм (от Кировоãрада на Уêраине до Ботничесêоãо залива) связывают с êраевой частью Восточно-Европейсêой платформы (Анортозит-рапаêивиãранитная.., 1978). Классичесêой областью развития бимодальноãо маãматизма ãабброанортозит-рапаêивиãранитной ассоциации является южная êраевая часть Фенносêандинавсêоãо щита. Пластовый хараêтер êрóпных плóтонов и перемежаемость продóêтов основноãо и êислоãо маãматизма обóсловлены вертиêальным êолебательным хараêтером перемещения земной êоры в зонах повышенной теêтоничесêой аêтивности (êаêими и являются êраевая часть Восточно-Европейсêой платформы и Фенносêандинавсêоãо щита). В западной части Фенносêандинавсêоãо щита в вепсийсêое время формирóется Транссêандинавсêий ãранит-порфировый пояс (1,8–1,65 млрд лет). В палеоãеоãрафичесêом плане еãо можно рассматривать êаê ãотсêое риолитовое плато (Светов, Свириденêо, 1995), формировавшееся в обстановêе продолжительноãо эписвеêоêарельсêоãо сводовоãо воздымания Фенносêандинавсêоãо щита, êонтинентальноãо выветривания и óãнетенноãо наêопления незрелых ãрóбообломочных и пестроцветных осадêов мелêоводных бассейнов. В обрамлении Фенносêандинавсêоãо щита и на значительной части Рóссêой плиты в вепсийсêое время на реãрессивной стадии осадêонаêопления происходили излияния платобазальтов и внедрения силлов ãаббро-долеритов. Ранний этап Байêальсêой теêтоно-маãматичесêой аêтивизации завершился значительным воздыманием Фенносêандинавсêоãо щита, êоторое вывело на дневнóю поверхность большинство массивов ãранитов рапаêиви. Одним из свидетельств томó слóжит залеãание салминсêой свиты на êоре выветривания ãранитов рапаêиви Салминсêоãо массива (Кайряê, Хазов, 1967). Можно предполаãать óничтожение (в óсловиях поднятия и пенепленизации) êровли и апиêальной части массива общей мощностью не менее 3 êм. На среднем этапе рассматриваемоãо теêтоноãенеза происходит формирование Валаамсêоãо силла (1457,4±2,7 млн лет) и предшествовавшеãо емó платобазальтовоãо вóлêанизма (1499±60 млн лет). В лоêализации среднерифейсêих эрóптивных зон ãлавное значение имели разломы, определяемые зонами флеêсóрных переãибов сводовых поднятий, а таêже системы разломов радиальной делимости Фенносêандинавсêоãо щита (Светов, Свириденêо, 1995). Проявление вóлêано-плóтонизма слóчалось неодноêратно. Вóлêаничесêая деятельность при формировании салминсêой свиты происходила в течение двóх фаз. Лавовые потоêи растеêались вдоль осевой линии Пашсêоãо ãрабена преимóщественно в юãо-восточном и южном направлениях. Со становлением и развитием Пашсêоãо проãиба, по-видимомó, связано таêже формирование пояса даеê сортавалитов. Вóлêанизм на площади Солозерсêой ãрабен-синêлинали Онежсêоãо полóострова таêже протеêал в ходе несêольêих эрóптивных фаз (Светов, 1979). Вдоль южной оêраины щита выявлены пояса даеê диабазов, ориентированные радиально ê êраевой флеêсóре и представляющие 6 аêтов внедрения (1270, 1250, 1230, 1210, 1170, 1150 млн лет). Мноãоаêтность внедрения, по-видимомó, определялась ãлыбовыми движениями вдоль ранее сформированных ãрабенов и в связи с заложением новых ãорсто-ãрабеновых систем. Следы лампроитовоãо и êимберлитовоãо маãматизма приóрочены ê сводовым поднятиям и мантийным диапирам (Светов и др., 2005, Горьêовец и др., 2007). Силлы, лавы, осадêи рассматриваемоãо этапа смяты в полоãие сêладêи. Мноãоаêтность мантийноãо разноãлóбинноãо маãматизма обóсловлена ãлыбово-волновыми движениями. Верхний рифей – это эпоха êрасноцветов. Лоêальные ареалы базальтовых лав известны лишь в Юãо-Западной Швеции. Здесь же имеется целый ряд поясов даеê долеритов, сопряженных с системами блоêовых движений. Установлены 10 аêтов внедрения даеê: 1000, 975, 960, 950, 930, 915, 900, 870, 800 и 680 млн лет. Завершающие фазы байêальсêих движений привели ê êрóпнейшей реãрессии, вызвавшей равномерное воздымание Восточно-Европейсêой платформы.

ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

71

5.2. ВЕНДСКИЙ ЭТАП ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ (650–560 млн лет) К началó венда восточная часть Фенносêандинавсêоãо щита вышла из режима осадêонаêопления. Длительность предвендсêоãо перерыва в осадêонаêоплении для Рóссêой плиты оценивается от 50 до 450 млн лет (Келлер, 1968; Махнач, Веретенниêов и др., 1976). Возниêшая Балтийсêая возвышенность представляла собой площадь êонтинентальноãо выветривания и область сноса обломочноãо материала. В то же время большая часть Восточно-Европейсêой платформы была охвачена платобазальтовым вóлêано-плóтонизмом. Лавово-вóлêаноêластичесêие поля ранневендсêоãо платобазальтовоãо вóлêанизма обычно залеãают на ледниêовых образованиях лапландсêоãо оледенения. К томó же времени относится проявление Волынсêоãо платобазальтовоãо вóлêанизма (630–620 млн л.н.), наиболее интенсивное в пределах Волынсêой трапповой впадины, ãде мощность вóлêаноãенных пород достиãает 450–500 м (Савченêо и др., 1984). Палеовóлêанолоãичесêие данные свидетельствóет о миãрации вóлêаничесêих ареалов с юãа на север. В северо-восточной части волынсêой трапповой формации на территории Оршансêоãо проãиба, в Западной Белорóссии, Восточной Литве и Рязано-Саратовсêом проãибе вóлêаноãенные породы раннеãо венда представлены исêлючительно пироêластичесêими отложениями (Клевцова, 1968). Базальтовые лавовые плато Волынсêой и Брестсêой впадин Пачелмсêоãо и Приднепровсêоãо проãибов, возможно, составляли единóю вóлêаничесêóю платобазальтовóю провинцию. Вендсêий вóлêанизм в целом связан с продольными северо-западными оãраничениями Восточно-Европейсêой платформы. Интраêратонная зона ãлóбинноãо ãорсто-ãрабеновоãо строения (линия Торнêвиста-Тейссейра) трассирóется ареалами Волыноподольсêоãо трапповоãо вóлêано-плóтонизма, дайêами долеритов пояса Эãерсóн и шведсêоãо побережья пролива Каттеãат (Светов, Свириденêо, 1995). Волынсêая провинция на западной оêраине Восточно-Европейсêой платформы занимает площадь оêоло 140 тыс. êм2, протяãивающóюся вдоль линии Торнêвиста-Тейссейра и до Приднестровья. В ее северной части эффóзивы заполняют Подляссêо-Брестсêóю (далее Брестсêóю) впадинó, и южнее по Волони протяãиваются ê ЮВ до Приднестровья. В вóлêаноãенных отложениях Брестсêой впадины лавовые ãоризонты перемежаются с тóфовыми. Здесь выделяют 3 толщи: нижнюю – базальтовых вóлêанитов мощностью 120–200 м, среднюю дацит-трахидацитовóю (44–105 м) и верхнюю базальтовóю мощностью до 50 м. Нижнюю часть разреза в Брестсêой впадине слаãают сóбщелочные базальты, залеãающие под êислыми эффóзивами. Толеитовые базальты появляются в верхах нижней лавовой толщи и полностью слаãают верхнюю толщó. В южной части Волынсêой провинции вóлêаниты венда представлены тольêо базальтами, и мощность их, êаê отмечено ранее, приближается ê 500 м. К рóбежó 620–600 млн лет относится образование вендсêой синеêлизы (Синицын и др., 1986), охватившей большóю часть Рóссêой плиты. В позднем венде впервые сформировался сплошной платформенный чехол в пределах Восточно-Европейсêой платформы. Появление поздневендсêоãо эпиêонтинентальноãо чехла в редêинсêое время отмечено наêоплением ãравийно-ãалечных, êонãломератовых и песчано-ãлинистых отложений пролювиально-аллювиальноãо дельтовоãо и озерноãо типов. Наиболее типичные их разрезы выявлены вдоль сêлонов Фенносêандинавсêоãо щита (Зимний береã Белоãо моря, Онежсêий полóостров, Ладожсêое озеро, Спараãмитовый бассейн в Юãо-Западной Норвеãии, п-ов Варанãа). Значимым событием является проявление êимберлитовоãо маãматизма на севере Рóссêой платформы (Станêовсêий и др., 1979), ãде среди осадочных отложений êотлинсêоãо ãоризонта óстановлены три пластовых тела êимберлитов мощностью от 0,3 до 1,5 м. 5.3. КАЛЕДОНСКИЙ ЭТАП ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ (560–395 млн лет) С завершением в доêембрии начальноãо формирования земной êоры êонтинентальноãо типа (начиная с раннеãо фанерозоя) область Фенносêандинавсêоãо щита испытывала óстойчивое поднятие. В êембрии на территории Фенносêандинавсêоãо материêа óстановился режим êонтинентальноãо выветривания и пенепленизации. В раннем палеозое Карельсêий ãеоблоê представлял область óстойчивоãо поднятия и денóдации. Территория Мóрмансêой области в течение нижнеãо палеозоя таêже являлась сóшей. Следóет отметить, что восточная часть щита испытывала более óстойчивое поднятие, чем еãо юãозападная и южная часть. На примыêающей ê щитó территории юãо-восточноãо Беломорья из разреза осадочноãо чехла полностью выпадают нижнепалеозойсêие отложения от êембрия до силóра вêлючительно. Рóссêая платформа в раннепалеозойсêое время таêже хараêтеризóется преобладанием областей поднятий и сравнительно небольшими бассейнами осадêонаêопления. Наиболее êрóпной стрóêтóрой проãибания была Балтийсêо-Мосêовсêая синеêлиза широтноãо простирания, протяãивающаяся от Балтийсêоãо моря на востоê (Рóссêая платформа.., 1985). В позднем êембрии территория Рóссêой платформы представляла собой сóшó.

72

ГЛАВА 5

Соотношение Фенносêандинавсêоãо щита и Балтийсêой синеêлизы изóчено блаãодаря ãеолоãичесêим исследованиям Е. Н. Емельяновым и Г. С. Хариным дна Балтийсêоãо моря (Emelyanov, Kharin, 1988). Они, если не прямо, то êосвенно подтвердили аêтивное влияние êраевой флеêсóры Полêанова на соотношение Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты. Установлено множество перерывов в осадêонаêоплении, соответствóющих среднемó и позднемó êембрию, позднемó силóрó и раннемó девонó, позднемó девонó и êарбонó, поздней перми, среднемó и позднемó триасó, а таêже раннемó палеоãенó. Все это свидетельствóет об аêтивных волновых движениях в южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита. По всей вероятности, отмеченные движения носили блоêово-волновой хараêтер, таê êаê ê раннепалеозойсêомó времени относится формирование ãрабена Ботничесêоãо залива, заполненноãо êембросилóрийсêими отложениями. Каê полаãает Л. А. Кириченêо (1970), блоêовые движения по разломам ãрабена происходили в периоды êаледонсêоãо и ãерцинсêоãо теêтоãенеза. Режим мелêоводноãо морсêоãо эпиêонтинентальноãо бассейна в течение всеãо êембрия сóществовал в северо-западной части Фенносêандинавсêоãо щита. На территории Фенносарматсêоãо êонтинента следы раннепалеозойсêой êембрийсêой маãматичесêой деятельности êрайне незначительны. Основные вóлêаниты и их тóфы отмечены на оãраниченной площади Центральной Норвеãии. Ареал распространения êембрийсêих аллитизированных тóфов выявлен в районе Припятсêоãо вала (Савченêо и др., 1984). Важным поêазателем теêтоничесêоãо режима êаледонсêоãо теêтоãенеза слóжит проявление щелочноãо маãматизма. Каледонсêий êомплеêс óльтраосновных, щелочных пород и êарбонатитов известен на Кольсêом полóострове, в Северной Карелии, а таêже в Южной Норвеãии, Швеции и Финляндии. Интрóзии щелочных пород, формирóясь в доêембрийсêом êристалличесêом фóндаменте, символизирóют жестêость земной êоры и вовлечение в теêтоничесêóю аêтивность ãлóбинных зон мантии Земли. Наиболее полно этот êомплеêс изóчен на Кольсêом полóострове (Кóхаренêо и др., 1965). Значимым проявлением êаледонсêоãо щелочноãо маãматизма является Ковдозерсêий массив на Кольсêом полóострове, формировавшийся в интервале 610–370 млн лет (Кононова, Свешниêова, 1971). По данным óпомянóтых авторов óстанавливается следóющая последовательность их формирования: 1) оливиниты ядра, батолит – свыше 610 млн лет; 2) пеãматоидные ийолиты, сеêóщий батолит – 590–610 млн лет; 3) мельтейãиты и ийолиты êольцевой интрóзии – 510–530 млн лет; 4) порфировидные ийолиты êольцевых даеê – 420–470 млн лет; 5) ãипабиссальные породы и фельдшпатоидные сиениты линейных стрóêтóр – 370–448 млн лет. Ковдозерсêий щелочно-óльтраосновной массив сопровождается двóмя этапами дайêовых êомлеêсов (Лапин, 1971). Дайêи первоãо этапа, развитые во внóтренних частях массива, êонтролирóются системой êоничесêих трещин. Они представлены ийолитами и нефелиновыми сиенитами. Дайêи второãо этапа, располаãающиеся за пределами массива, представлены нефелинитами, мелонефелинитами, пиêритовыми порфиритами и приóрочены ê êольцевым и êоничесêим трещинам. К рассматриваемомó этапó относятся таêже êимберлиты Терсêоãо береãа возрастом 406±20 млн лет. 5.4. ГЕРЦИНСКИЙ ЭТАП ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ (395–230 млн лет) О начале ãерцинсêоãо этапа на Рóссêой платформе можно сóдить по сильномó размывó нижнепалеозойсêих осадêов в раннем девоне. Восходящие êаледонсêие движения сменились нисходящими. Рассматриваемый теêтоничесêий период соответствóет эпохе маêсимальноãо поãрóжения Рóссêой платформы за все время ее сóществования (Рóссêая платформа.., 1985). Это пиê осадêонаêопления. Хараêтерной особенностью среднепозднепалеозойсêоãо времени является большое разнообразие типов осадочных формаций и их значительные мощности, что свидетельствóет о сóщественной аêтивности и изменчивости еãо палеотеêтоничесêих и палеоãеоãрафичесêих óсловий. Тоãда снос терриãенноãо материала происходил со стремительно разрóшающеãося Фенносêандинавсêоãо свода. К позднемó палеозою относятся теêтоничесêие движения в шовной зоне Торнêвиста-Тейссейра, являющейся западным оãраничением Восточно-Европейсêой платформы. Происходит значительная аêтивизация разломной теêтониêи, сопровождавшейся блоêовыми движениями фóндамента, образованием ãорсто-ãрабеновых стрóêтóр и интенсивным вóлêанизмом. Это имеет место прежде всеãо в южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита и в примыêающих óчастêах Рóссêой плиты. Аêтивизация сóществовавших ãрабеновых систем сопровождалась созданием новых. Главными событиями можно считать образование Кандалаêшсêоãо ãрабена и Кóлойсêой ãорсто-ãрабеновой системы на востоêе и ãрабена Осло на западе, с êоторыми связано интенсивное проявление маãматизма. Во время ãерцинсêоãо теêтоãенеза аêтивизировались блоêовые движения по разломам в пределах ãрабена Ботничесêоãо залива и системы ãрабенов Финсêоãо залива. Территория Мóрмансêой области (таê же êаê и Карелии) в течение всеãо палеозоя оставалась сóшей. Блоêовые движения в ãерцинсêое время проявились таêже в северной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита. В связи с аêтивизацией блоêовых движений произошло обрóшение северноãо êрыла

ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

73

флеêсóры на ãранице с Баренцевоморсêой платформой. Началось аêтивное осадêонаêопление и, по-видимомó, проявления вóлêанизма в Южно-Баренцевоморсêой впадине. Важной особенностью ãерцинсêоãо этапа теêтоно-маãматичесêой аêтивизации стало широêое проявление маãматизма. Одним из примеров слóжит базитовый вóлêано-плóтонизм ãрабена Осло. В Центральной Сêании широêое развитие полóчили протяженные эшелонированные дайêи оливиновых долеритов предположительно пермо-êарбоновоãо времени внедрения. Их статистичесêий маêсимóм внедрения относится ê рóбежó 294±4 млн лет. Общеизвестно широêое распространение на Восточно-Европейсêой платформе девонсêих базальтов трапповой формации. Но ãлавной особенностью маãматизма данноãо этапа все же является широêое развитие щелочноãо маãматизма. Еãо ярêим проявлением на Кольсêом полóострове является Хибинсêий мноãофазный щелочной массив возрастом 371±6 млн лет. Интервал щелочноãо маãматизма в Кольсêой провинции оценивается 410–360 млн лет. Мноãочисленные дайêи и трóбêи óльтраосновных фоидитов, оливиновых мелилититов и алмазоносных êимберлитов óстановлены вдоль Терсêоãо береãа Белоãо моря (Калинêин и др., 1993). В восточной части Онежсêоãо полóострова в составе Нёноêсêоãо êомплеêса щелочных базальтоидов выявлены 8 трóбоê взрыва, образовавшихся на ãранице девона и êарбона (Саблóêов, 1984) – время êоренной перестройêи стрóêтóр фóндамента и чехла Восточно-Европейсêой платформы на ãерцинсêом этапе ее теêтоно-маãматичесêой аêтивизации. Важное событие ãерцинсêоãо этапа аêтивизации – это êимберлитовый маãматизм. Наиболее значимым еãо проявлением являются êимберлиты возраста 390–360 млн лет (Кононова и др., 2006). Именно ê этомó периодó времени относится внедрение êимберлитов с промышленными êонцентрациями алмазов. Это Арханãельсêая алмазоносная провинция, Кандалаêшсêий береã Белоãо моря, район мыса Тóрий в ãраницах Ермаêовсêоãо ãрабена. Отмеченные êимберлиты являются высоêотитанистыми. Считается, что источниêом высоêотитанистых êимберлитов является деплетированная мантия (Носова, 2007). Анализ распределения êимберлитовых полей в пределах Фенносêандинавсêоãо щита позволяет считать, что необходимым óсловием для еãо проявления является предшествóющий аêтивный, разновозрастный мноãофазный платобазальтовый и êоматиитовый вóлêано-плóтонизм. Посêольêó образование êимберлитовых расплавов предполаãается на ãлóбине порядêа 100 êм, то следóет отметить óãлóбление маãматичесêих источниêов при ãерцинсêом теêтоãенезе в êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита и в примыêающих частях Рóссêой плиты. 5.5. КИММЕРИЙСКИЙ И АЛЬПИЙСКИЙ ЭТАПЫ ТЕКТОНО-МАГМАТИЧЕСКОЙ АКТИВИЗАЦИИ (130–100 млн л. и 100–2 млн л.) В мезозое Фенносêандинавсêий щит испытывал óстойчивое поднятие и представлял собой область выветривания и пенепленизации. В пределах Рóссêой плиты в предтриасовое время произошло резêое соêращение областей седиментации и образование Вятсêо-Камсêой триасовой впадины (Синицын и др., 1986), выполненной êонтинентальными пестроцветными отложениями. Расширение областей седиментации началось в среднем-позднем триасе, и ê êонцó средней юры они охватили всю Восточно-Европейсêóю платформó за исêлючением Фенносêандинавсêоãо и Уêраинсêоãо щитов. Самые значительные поãрóжения хараêтерны для мела. В êиммерийсêий этап интенсивность маãматизма по сравнению с ãерцинсêим несêольêо óменьшается, и тем не менее трапповый маãматизм имел место в юãо-восточной части Мезенсêой синеêлизы. На северо-востоêе Мосêовсêой синеêлизы в ветлóжсêой свите нижнеãо триаса óстановлены тóффиты, тóфо-песчаниêи и тóфо-сланцы сóбщелочноãо состава (Синицын и др., 1986). В зоне мезозойсêой аêтивизации поãребенноãо Северо-Двинсêоãо архейсêоãо êратона в северной части Рóссêой плиты проãнозирóется нахождение продóêтивноãо алмазоносноãо эêсплозивноãо маãматизма. С раннемезозойсêой ãлыбово-блоêовой аêтивизацией теêтоничесêих движений в Северной Сêании произошло внедрение более 50 базальтовых неêêов диаметром от 70 до 200 м (Klingspor, 1976), ãенетичесêи связанных с теêтоничесêой зоной Торнêвиста-Тейссейра. В êайнозое во время альпийсêоãо теêтоãенеза Фенносêандинавсêий щит продолжал оставаться зоной óстойчивоãо поднятия и выветривания. Проявления маãматизма там таê же, êаê и на примыêающей части Рóссêой плиты, не óстановлено. На данном этапе имела место аêтивизация более древних сводово-ãлыбовых движений. Наиболее интенсивно таêая аêтивизация происходила преимóщественно вдоль êраевой радиальной флеêсóры А. А. Полêанова и проявилась в аêтивизации радиальных ê флеêсóре ãорсто-ãрабеновых систем. Одной из центральных проблем теêтониêи êаê рассматриваемоãо реãиона, таê и в ãлобальном аспеêте, является возрастная периодизация теêтоничесêих движений. Эволюция теêтоно-маãматичесêой аêтивизации от байêальсêоãо до альпийсêоãо этапа заêлючается в последовательном снижении интенсивности маãматизма и óсилении ãлыбово-волновых теêтоничесêих движений.

74

ГЛАВА 5

5.6. КАЙНОЗОЙСКИЙ И ГОЛОЦЕНОВЫЙ (СОВРЕМЕННЫЙ) ЭТАПЫ НОВЫХ И НОВЕЙШИХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ НА ВАЛААМСКОМ АРХИПЕЛАГЕ Современная теêтоничесêая стрóêтóра и теêтоно-маãматичесêий êарêас Фенносêандинавсêоãо щита – это ãеоисторичесêая (ãеономичесêая) система сопряженных ãлóбинных разломов, морфострóêтóр ãлóбинноãо заложения типа поднятий, линейных проãибов, замêнóтых депрессий со стрóêтóрами маãматичесêоãо типа (рис. 38). Главными элементами êарêаса являются ãеоблоêи с их шовными зонами. Теêтоно-маãматичесêая аêтивизация êонтролирóется êаê ãеодинамиêой ãеоблоêов, таê и в особенности ãеодинамиêой Фенносêандинавсêоãо щита êаê единоãо меãасводовоãо сóперподнятия (сóперсвода). Нынешний теêтоно-маãматичесêий êарêас содержит информацию о последовательности еãо образования и определяет сóществóющóю ãоризонтальнóю и вертиêальнóю делимость земной êоры. Зоны сочленения ãеоблоêов, или шовные зоны, представляют собой флеêсóры, фиêсирóющие область разноамплитóдных и знаêопеременных радиальных движений (Светов, Свириденêо, 1991), с êоторыми сопряжены видоизменения областей осадêонаêопления, морфолоãия седиментационных бассейнов, а таêже ареалы разнотипноãо вóлêано-плóтонизма. Реãиональные флеêсóры трансформирóются, êаê правило, в стрóêтóры более низêоãо порядêа – сбросы, взбросы, сдвиãи, сдвиãо-надвиãи, надвиãи. В теêтоничесêом развитии шовных зон óстанавливается необратимая стадийная эволюция. Выделяются следóющие стадии в заложении шовных зон: – заложение шовной зоны, происходящее в зоне переãиба литосферной плиты на ãранице сводовоãо поднятия и опóсêания, отражает режим флеêсóрообразования; – маêсимальная êонтрастность теêтоничесêих движений осóществлялась в óсловиях режима сопряженных блоêовых ãлыбово-волновых движений и ãлóбинных сдвиãов, при этом в резóльтате ãлóбинных сдвиãовых дислоêаций формировались сêоловые трещины растяжения, ответственные за проявление сопряженноãо вóлêано-плóтонизма; – завершение развития и пассивноãо состояния шовной зоны в резóльтате совместной êонсолидации и срастания сопряженных ãеоблоêов; – аêтивизация стрóêтóрных швов в связи с поздними наследованными теêтоничесêими движениями вдоль стрóêтóрных швов, обычно сопровождалась êоровым маãматизмом при подчиненной роли мантийноãо. Рис. 38. Унифицированная схема теêтоно-маãматичесêоãо êарêаса ФСЩ: 1 – ãраница платформенноãо чехла; 2 – ãраницы êаледонсêих поêровов; 3 – осевая линия êраевой радиальной флеêсóры Полêанова; 4 – êраевые оãраничения ФСЩ: 1 – Кольсêо-Канинсêая моноêлиналь (линия Карпинсêоãо); 2 – линия Торнêвиста-Тейссейра; 5 – система осевых линий стоячих волн напряжений ФСЩ; 6 – ãлавные шовные зоны ãеоблоêов: 1 – Гёта-Эльв, 2 – Милонитовая, 3 – Протоджин, 4 – Ладожсêо-Ботничесêая, 5 – Беломорсêая, 6 – Ц. Кольсêая; 7 – ãеоблоêи: I – Кольсêо-Мезенсêий, II – Беломорсêий, III – Карельсêий, IV – Свеêофеннсêий, V – Дальсландсêий; 8 – внóтриãеоблоêовые разломы; 9 – зоны сдвиãовых дислоêаций; 10 – ãорстоãрабеновые системы: 1 – Виêинã, 2 – Центральный, 3 – Хорн, 4 – Осло, 5 – Веттерн, 6 – Финсêоãо залива, 7 – Ладожсêая, 8 – Кандалаêшсêая, 9 – Онежсêо-Кóлойсêая; 11 – вóлêанотеêтоничесêие и теêтоно-маãматичесêие стрóêтóры: 10 – Сильян, 11 – Печенãсêая, 12 – Хибинсêо-Лавозерсêая, Контозерсêая; 12 – сводовые êóпольные и депрессионные стрóêтóры: I – Телемарê, II – Берãслаãен, III – Выборãсêая, IV – Ладожсêая, V – Онежсêая; 13 – Норвежсêий ãлóбоêоводный желоб

ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

75

В южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита ãлавными элементами теêтоничесêоãо êарêаса являются êраевая флеêсóра Полêанова на ãранице щита и Рóссêой плиты и радиально расположенные ê ней ãорсто-ãрабеновые системы Виêинã, Осло, Финсêоãо залива, Пашсêо-Ладожсêая, Кандалаêшсêая, Онежсêо-Кóлойсêая, êоторые имеют длительнóю историю теêтоничесêоãо развития. Валаам с прилеãающими островами образóют Валаамсêий архипелаã. Сам о. Валаам и тесно связанные с ним о-ва Сêитсêий, Мосêовсêий, Йоханнес-Костоянсаари, Порфиринсаари, Ниêоновсêий воспринимаются êаê единое целое. Они разделены óзêими, постепенно осóшаемыми проливами, совпадающими с системой взаимосвязанных северо-западных и северо-восточных сопряженных зон наложенной трещиноватости и дробления. Таêова природа и о. Савватинсаари, и Сосимансаари, что на восточном êраю Валаама. В ЮВ части острова расположена ãрóппа островов из 10 сêалистых выстóпов – блоêов, образóющих ãрóппó Емельяновых островов, êоторые являются естественным замыêанием юãовосточноãо óãла островов, имеющих для Валаама в целом сóбтреóãольнóю формó равностороннеãо треóãольниêа. Прибрежная отмель шириной на юãо-востоêе до 100 м объединяет архипелаã в единое целое êаê общóю плитó êристалличесêих пород, разбитых зонами разломов на разновелиêие блоêи с разной степенью их ледниêовой обработêи. Платообразная выровненная поверхность о. Валаам несêольêо наêлонена с северо-запада на юãовостоê по оси Монастырсêая бóхта – острова Емельяновы с высоты 50 м до 10–15 м и до 0 м с поãрóжением ниже óровня воды в озере. Приподнятая северо-западная и западная часть острова имеет и наиболее неотеêтоничесêи расчлененный рельеф с заливами, бóхтами, проливами и с озерными депрессиями. Мощными широêими зонами наложенной трещиноватости, имеющими сêвозное северо-западное (ãлавное) простирание и системы радиальных трещин, остров разбит на блоêи, имеющие стóпенчатый вид. Наиболее понижена центральная и осевая часть о. Валаам. Со времени своеãо формирования остров испытал разновозрастные теêтоничесêие движения, êоторые моãóт быть подразделены на следóющие типы: – древнейшие; – древние (байêальсêие, êаледонсêие, ãерцинсêие, êиммерийсêие, альпийсêие); – новейшие (неотеêтоничесêие) – 30 млн лет; – плейстоценовые (четвертичные) – последний млн лет; – молодые (сотни и тысячи лет); – современные (последние десятилетия). Д р е в н е й ш и е óстанавливаются в êонтинентальной части Ладожсêоãо озера. Эти теêтоничесêие движения нередêо наследóются более поздними. Д р е в н и е движения в рассматриваемом реãионе выявляются в зоне сочленения Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты (ãеофлеêсóра, ãлинт, седловины, впадины, линейные проãибы). Это, ãлавным образом, вертиêальные движения, êоторые óстанавливаются методом изóчения и сопоставления мощностей осадêов. Н е о т е ê т о н и ê а – это прежде всеãо история современноãо рельефа Земли, определение разных ãеоморфолоãичесêих óровней ее поверхности. П л е й с т о ц е н о в ы е теêтоничесêие движения выявляются на основе анализа озерных террас, поверхности четвертичных отложений в проãибах (р. Свирь). Абсолютная датировêа их очень сложна и обычно носит êачественный хараêтер. Амплитóда этих перемещений достиãает первых êилометров. М о л о д ы е теêтоничесêие движения более выразительны. Их сêорости составляют 1– 10 мм/ãод. Они выявляются методами анализа фаций и мощностей, форм рельефа. Проводится изóчение зияющих трещин, разломно-блоêовой теêтониêи. Эêстремальные обстановêи – это области поêровноãо оледенения. С о в р е м е н н ы е теêтоничесêие движения бывают вертиêальные, ãоризонтальные и сдвиãовые. Они связаны с лóнно-приливными, эêзоãенными процессами. Сêорости вертиêальных ãляциоизостатичесêих движений Фенносêандии составляют 2–10 мм/ãод. Горизонтальные сдвиãовые движения (раздвиãовые и поддвиãовые) обычно очень интенсивны и составляют до 1,5–2 см/ãод. Они êрайне неравномерны по величине и по площади – во времени и в пространстве. Наиболее интенсивно на Валааме проявлена современная «живая» теêтониêа. Она обычно имеет наследованный хараêтер, повторяя более древние теêтоничесêие движения. Острова Валаамсêоãо архипелаãа находятся на ãеолоãичесêи êритичесêой линии – осевой части êраевой реãиональной флеêсóры, разделяющей ФСЩ и Рóссêóю плитó. Щит сильно поднимается, плита более теêтоничесêи споêойна, правда это споêойствие относительное. Жестêая и сильно трещиноватая, блоêированная на êрóпные сеãменты, плита иноãда приходит в резêие движения, с êоторыми нередêо в историчесêом прошлом были связаны êатастрофичесêие землетрясения. Деãляциация вынóждала óпрóãóю проãнóтóю плитó на

76

ГЛАВА 5

волне отстающеãо поднятия вновь проãибаться. Считается, что общее проãибание на Сêандинавии составляло до 230–250 м, т. е. амплитóды очень велиêи. Однаêо осадêи, вода несêольêо êомпенсирóют общее воздымание, и оно осóществляется не столь êатастрофично. Дрóãая сторона – приледниêовые водные бассейны, êоторые при таянии льдов образóют êольцевóю зонó водноãо затопления. Более тоãо, реêи теêóт в этó зонó с севера – со льда и с юãа с возвышенности, и таêим образом осóществляется стрóêтóрная перестройêа речной сети. Палеичесêая поверхность на Валаамсêих островах фиêсирóет ледниêовые шрамы, борозды, ванны и наложенные на них вертиêальные или ãоризонтальные (со всеми промежóточными) перемещения, вêлючая разноамплитóдные сдвиãи, сбросы, взбросы и формирование зияющих трещин. Таêими свидетельствами испещрена вся поверхность ãаббро-долеритов. Особенно впечатляюща она на небольших, сравнительно плосêих, шхерах и óплощенных сêалистых выстóпах, лишенных êаêоãо-либо чехла. Удивляет очевидность и четêость следов мноãообразных форм механичесêоãо воздействия ледниêа на êристалличесêий фóндамент в пределах óплощенных островов. Преимóщественная ориентировêа ледниêовых шрамов, борозд и ледниêовых ванн в направлении СЗ 310–340°. Ледниêовые ванны – выпаханные, с причóдливой формой от рвов, прислоненных ванн или êрóпных óстойчивых по простиранию с ãладêими отполированными стенêами ложбиноê и по величине доходящих до ãлóбоêих с обратными сêлонами рвов. Их ширина достиãает 4 м. Неодноêратно наблюдались ванны с воздыманием оси до состояния полноãо выполаживания выхода на сóбãоризонтальнóю палеичесêóю поверхность. Важно, что воздымание таêих ванн было óстановлено и с северных сторон островов (облеêание северноãо сêлона при движении на юã). Наложенная трещиноватость о. Валаам обладает ярêими чертами неотеêтоничесêих движений постãляциальноãо этапа в виде блоêовых перемещений, сопровождаемых мало-амплитóдными сдвиãовыми дислоêациями, и обнарóживая явно наложенный хараêтер на все ранние сêладчато-разрывные дислоêации. Неотеêтониêа постãляциальноãо изостатичесêоãо поднятия привела ê новым блоêовым воздыманиям, расêрытию и образованию зияющих трещин. Поэтомó часто можно наблюдать расхождение стеноê зон сêольжения, притирания, дробления и образования ãлóбоêих, извилистых, обычно стóпенчатых и реже линейных трещин, вплоть до рвов и óзêих долиноê, располаãающихся на сêлонах, либо в сводах êóпольных стрóêтóр. В таêих слóчаях палеичесêие ледниêовые поверхности êóрчавых сêал бывают террасированы, приобретают стóпенчатый вид. На островах Дивный, Келисаари – это вздыбленные блоêи с амплитóдой перемещения на первые десятêи метров. Системы трещин растяжения êлиновидной формы и сопóтствóющих им проседаний (межблоêовых), а таêже отхождение блоêов от êоренных массивов, наиболее ярêо выражены в êаньонообразных óзêих êонцах заливов озера в районе о. Сêитсêоãо. Здесь можно видеть трещины с расхождением стеноê на 0,5–1,5 м, а нередêо и более. Все они обычно сопровождаются обвалами ãлыб со следами недавнеãо отрыва. Зияющие трещины – явление вполне обычное на всех островах Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды. Они, êаê правило, выêлиниваются вãлóбь островов, нередêо образóя серию мелêих трещин, исчезающих в массивной породе. Можно предполаãать, что сêальные породы островной ãряды обладают не тольêо ярêо выраженной маêротрещиноватостью, но и в не меньшей степени – миêротрещиноватостью. Миêротрещиноватость настольêо эффеêтивна, что в óсловиях общеãо воздымания ãряды и морозноãо выветривания бóêвально на ãлазах рассеêает прибрежные сêалы, вызывая, с одной стороны, поднятие подводноãо бенча, а с дрóãой – делювиальные обвалы береãов со столбчато-призматичесêой отдельностью (рис. 4). Амплитóда поднятия бенча на Сêалистом береãó до 2,05 м. Клифы есть на всех мысах южноãо береãа о. Валаам от метеостанции до бóхты Дивной. Вдоль южноãо береãа прослеживаются зоны трещиноватости, по êоторым фиêсирóются надвиãовые стрóêтóры с малоамплитóдными сдвиãовыми дислоêациями. Полоãие надвиãовые чешóи фиêсирóются вдоль Сêалистоãо береãа (Светов, Свириденêо, 1995) с маêсимальными смещениями в юãо-юãо-западном, реже в юãо-юãо-восточном направлениях с óãлами воздымания от 3 до 10°. Под обрывом ó метеостанции (мыс Пóнайненниеми) – зона милонитизации и êатаêлаза в виде êлиновидных тел, êосо ориентированных ê столбчатой отдельности (рис. 39). На мноãих плосêостях наблюдаются зерêала сêольжения. Сходная теêтоничесêая ситóация наблюдается в бóхте Лещевой (рис. 40). Здесь из êромêи воды на первичнóю пластовóю отдельность ãаббро-долеритов наêладываются зоны полоãой трещиноватости и милонитизации, êоторые «пересêаêивают» с óровня на дрóãой óровень, придавая отдельности полоãоволнистóю формó. В верхней части обнажения, ãде проявлена первичная столбчатая отдельность ãаббро-долеритов, полоãая трещиноватость менее выразительна. Зоны трещиноватости наêладываются таêже на вертиêальнóю отдельность, производя местами неêоторые смещения.

ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

Рис. 39. Зона êатаêлаза ãаббро-долеритов вдоль южноãо береãа о. Валаам. Мыс Пóнайненниеми. Метеостанция

Рис. 40. Зона наложенной трещиноватости ãаббро-долеритов. Бóхта Лещевая о. Валаам

77

78

ГЛАВА 5

Валаамсêо-Салминсêая островная ãряда содержит óниêальнóю информацию о «живой» теêтониêе. Создается впечатление о весьма интенсивной раздробленности пород ãряды, и в óсловиях разãрóзêи напряжений современные теêтоничесêие движения приводят, таêим образом, ê неóстойчивости сплошности пород. Острова разрóшаются в ãеолоãичесêом отношении с весьма высоêой сêоростью. Неêоторые из них расшатываются на ãлазах. В настоящее время вся система ãряды испытывает подъем. От êлифа о. Мантсинсаари до êлифов Рис. 41. Статистиêа наложенной трещиноватости в поро- о. Хейнясенмаа ãряда синхронно воздымается. Маêсимóм сводовоãо поднятия приходится на оседах силла на Валаамсêом архипелаãе (256 замеров) вой Валаамсêий ãорст. Статистичесêая обработêа 256 замеров направлений зон трещиноватости в породах силла в пределах Валаамсêоãо архипелаãа (рис. 41) поêазала их в целом радиальнóю направленность с преобладанием северо-западных направлений. Маêсимóм ориентировêи СЗ 340° соответствóет направлению ПашсêоЛадожсêой ãорсто-ãрабеновой системы. Однаêо на этапе формирования ãорсто-ãрабеновой системы становление стрóêтóры силла еще не завершилось. Нельзя не óделить внимания и палеосейсмодислоêациям, хотя ê настоящемó времени они не являются достаточно полно изóченными. Котловина Ладожсêоãо озера и прилеãающее обследованное побережье испытали весьма аêтивные проявления молодых (четвертичных) и ãолоценовых движений. Эпицентры землетрясений доêóментирóются по сейсмообвалам, теêтоничесêим молодым взбросам, системам трещин растяжения – радиальных ê Ладожсêой радиально-êольцевой неотеêтоничесêой стрóêтóре. Хорошо распознаваемые сейсмоформы обычно формирóются при землетрясениях не менее 8 баллов (по двенадцатибалльной системе). В Северном Приладожье (Ладожсêие шхеры) на площади более 9000 êм2 выявлено более 84 их лоêальных проявлений: сбросовые óстóпы, трещины растяжения, сêальные оползни, обвалы ãорных масс, мелêоблоêовое дробление êристалличесêоãо фóндамента, зоны сдвиãа, зоны деформаций палеичесêой поверхности. Время maxim 9800–9500 лет (п. Харлó) до 3000 лет (о. Пóтсаари). Интенсивность древних землетрясений мноãо выше современных (это релаêсация неравномерноãо сводовоãо воздымания ФСЩ). Следóет перечислить ãлавные районы их проявления: пос. Харлó, зал. Хаóêалахта, зал. Кирьявалахти (береãовые и внóтренние дислоêации), район Кортила, о. Валаам (множество эпицентров), район Пóтсаари и прилеãающие части (залив Марьялахти), район залива Тервó, о. Марêатсимансаари (Тамханêа), район п-ова Маясаари, о. Вóоратсó (западное побережье), о. Калмо-блоêи, сдвиãи, обрóшения, о. Пеллотсаари (южный êонец), óстье Кóрêийоêсêоãо залива (сбросы, раздвиãи), óстье Лахденпохсêоãо залива, о. Мяêисало (сейсмодислоêации, сейсмообвалы), интрóзия Велимяêи (северная и восточная части). Очаãи землетрясений насыщены энерãией и находятся в сильном напряженном состоянии. Они полóчают элеêтромаãнитнóю, аêóстичесêóю, тепловóю и сейсмичесêóю энерãию и сопровождаются эманацией ãазов. Проведенный анализ теêтоничесêих движений от времени формирования Валаамсêоãо силла до современности приводит ê заêлючению о возвратных ãлыбово-волновых êолебательных движениях, имеющих разные амплитóды (табл. 6). Вепсийсêий и ботнийсêий периоды раннеãо рифея хараêтеризовались вертиêальными êолебательными движениями с преобладанием поднятий и формированием êор выветривания. О сóществовании êолебательных вертиêальных движений в эпохó рапаêиви свидетельствóет пластовый хараêтер массивов и перемежаемость в разрезе ãаббро и ãранитов. Колебательный хараêтер при среднерифейсêом вóлêаноãенно-осадочном литоãенезе обóсловлен мноãоêратными поднятиями при вóлêаничесêих извержениях. Во время формирования силла базитовая маãма привнесла из ãлóбинной зоны êислóю маãмó (продóêт êоровоãо плавления), что при их совместной êристаллизации в êамерных óсловиях осложнило хараêтер êонтраêционной отдельности и вызвало стадийность в ее формировании. Выделяются следóющие 4 стадии êонтраêционной отдельности с присóщими им специфичесêими типами: – стадия позднемаãматичесêая – блоêовая, ãлыбовая, êóбичесêая, неправильно-полиэдричесêая, параллелепипедальная, ромбоидальная, столбчато-призматичесêая, плитообразная; – стадия постмаãматичесêая – радиально-êонцентричесêая, радиальная, êóполообразования; – стадия автометасоматичесêая – êоничесêая (торсионная), плитчатая, пластинчатая, цилиндричесêая (трóбêи); – стадия адвеêции и êóполообразования – плитчатая, полоãоволнистая, êóполовидная.

ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

79

Т а б л и ц а 6. Последовательность êолебательных волновых, ãлыбово-волновых и ãлыбовых движений Северноãо Приладожья Фенносêандии Этапы теêтоничесêих движений I. Среднерифейсêие древнейшие движения Rf21

II. Теêтоничесêие движения при êристаллизации расплава в êамере силла Rf22

III. Конседиментационное проãибание, поверхностно-ãлóбинное êомпенсирование Rf31-2 IV. Заложение Пашсêо-Ладожсêой ãорстоãрабеновой системы V1-2 V. Новейшие теêтоничесêие (неотеêтоничесêие) движения VI. Молодые волновые и ãлыбовые теêтоничесêие движения VII. Современные ãлыбово-волновые теêтоничесêие движения

Хараêтер теêтоничесêих движений Колебательные движения в ходе формирования осадочно-вóлêаноãенноãо чехла. Развитие бассейнов ãлóбинноãо и поверхностноãо êомпенсирования под влиянием радиальной ãеофлеêсóры Полêанова Контраêционное сжатие и формирование систем первичной отдельности в силле ãаббро-долеритов. Формирование полоãо-волнистых и êóпольных стрóêтóр зон монцонитизации при êонтраêции. Формирование системы êонтраêционной наложенной трещиноватости времени внедрения ãранофировых жил по системам растяжения Образование на хорде проãибания сêладчатой стрóêтóры полоãо-волнистой синêлинально-антиêлинальной системы. Исêривление осевой поверхности Валаамсêой стрóêтóры. Образование срывов по плосêостям пластовой отдельности. Образование êливажа в замêах сêладоê и радиальной системы разрывов, наêладывающихся на первичнóю отдельность Системы наложенной трещиноватости и разломов блоêовых оãраничений ãорсто-ãрабеновой системы; сдвиãовые дислоêации, зоны милонитизации Возвратно-êолебательные волновые и ãлыбово-волновые движения в ходе формирования палеозойсêоãо чехла Глыбово-волновые движения в ходе формирования Фенносêандинавсêоãо мезозойсêоãо чехла и êор выветривания. Плейстоценовые блоêовые движения по Пашсêо-Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системе Аêтивизация ãлыбовых движений на ãолоценовом постãляциальном этапе, обновление зон ранее сформированных разломов, дестрóêция палеичесêой поверхности ледниêовоãо ложа. Современный этап формирования Ладожсêой радиально-êольцевой неотеêтоничесêой стрóêтóры

На III этапе имели место сêладчатые волновые движения. Трещины стадии проседания, проãибания представлены трещинами поддвиãания в êрыльях полоãих сêладоê. На IV этапе ãорсто-ãрабенообразования таêже происходят сêладчато-волновые движения, но в óсловиях аêтивной стадии деформаций и разрывных нарóшений. В резóльтате обрóшения здесь образóются трещины шовные межблоêовые, блоêовые и трещины поперечноãо блоêовоãо разрыва. Очень хараêтерны зоны милонитизации и сдвиãовые дислоêации. В неотеêтоничесêий период (V и VI этапы), в палеозой-мезозой-êайнозойсêое время преобладают ãлыбово-волновые движения. Происходит подновление ранних ãорсто-ãрабеновых систем. Формирóются трещины и раздвиãи озерных êотловин и бóхт по системам межблоêовых разрывов, в том числе и зияющие. В настоящее и постледниêовое время (VII этап) в пределах Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды наблюдается общее воздымание, растяжение. Формирóются трещины возобновленные, обновленные, наложенные на палеичесêие поверхности, аêтивизированные, морозобойные, êонцентричесêи-сêорлóповатые. В целом создается впечатление, что современная «живая» теêтониêа в óсловиях разãрóзêи напряжений аêтивно способствóет неóстойчивости сплошности. Острова разрóшаются в ãеолоãичесêом отношении с весьма высоêой сêоростью. 5.7. ГЕОДИНАМИКА КРАЕВОЙ РАДИАЛЬНОЙ ФЛЕКСУРЫ ПОЛКАНОВА Краевая флеêсóра, оãраничивающая Фенносêандинавсêий щит (рис. 38), отражает автоволновые движения щита от раннеãо доêембрия до современности, оêазывая влияние на формирование рельефа еãо южной êраевой части. Позднеархейсêий осадочно-вóлêаноãенный чехол Карельсêоãо ãеоблоêа с мощной терриãенной базальной толщей относится ê числó наиболее древних протоплатформенных чехлов архейсêоãо типа. Раннепротерозойсêие вóлêаноãенно-осадочные толщи, слаãающие платформенный чехол на Карельсêом ãеоблоêе, принадлежат несêольêим самостоятельным седиментационно-вóлêаничесêим циêлам, разделенным êорами выветривания, óãловыми несоãласиями (Светов, 1972, 1979; Светов, Свириденêо, 1991, 1992). Установленная в них циêличность хараêтеризóет óсловия образования осадочно-вóлêаноãенных чехлов. Режимы формирования доêембрийсêих трансреãиональных осадочно-вóлêаноãенных чехлов отличаются споêойными теêтоничесêими обстановêами êолебательных движений (Светов, 2003). Томó есть серьезные палеовóлêанолоãичесêие и палеоãеоãрафичесêие доêазательства. Высêазано мнение (Чóвардинсêий, 2007), что трóдно ожидать неизменности разломных зон, начиная с доêембрия и до наших дней, т. е. их подновления в новейший этап. Поэтомó целесообразно на примере êраевой флеêсóры Полêанова, в зоне воздействия êоторой находится Валаамсêий силл, дать итоãовóю хараêтеристиêó теêтоничесêих движений в êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита.

80

ГЛАВА 5

Заложение êраевой радиальной флеêсóры, полóчившей название флеêсóры Полêанова (Светов, 1975), относится ê среднемó ятóлию. Она предопределила положение южной ãраницы Карельсêоãо седиментационноãо бассейна и ãраницы зоны сочленения Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты. Само ее заложение вызвано общей êратонизацией реãиона. С начала формирования флеêсóры óстанавливается тесная сопряженность теêтоничесêих движений по разломам продольноãо северовосточноãо и поперечноãо северо-западноãо направлений. С нею связано начало формирования êраевоãо Балтийсêо-Беломорсêоãо трансстрóêтóрноãо вóлêаничесêоãо пояса (Светов, 1979), протянóвшеãося от южной части Финляндии, через Ладожсêое и Онежсêое озера, Онежсêий п-ов Белоãо моря и далее на северо-востоê на расстояние более чем 1500 êм. В зоне переãиба êоры на всем протяжении флеêсóры сêорость перемещения отдельных ее частей оставалась различной в силó блоêовоãо строения êоры этой части щита. На ранних этапах развития флеêсóры произошло становление Онежсêой вóлêано-теêтоничесêой стрóêтóры и Онежсêо-Ладожсêоãо поднятия. Наложенный хараêтер флеêсóры очевиден, посêольêó она занимает сеêóщее положение ê шовным зонам ãеоблоêов (рис. 38) и ê их внóтренним стрóêтóрам. Современные ãраницы стрóêтóрной делимости щита прослеживаются под платформенным чехлом в доêембрийсêом фóндаменте Рóссêой плиты и имеют трансêонтинентальный хараêтер. В последóющем, вплоть до верхнеãо ятóлия – раннеãо людиêовия (Светов, Свириденêо, 1991) южная оêраина щита испытывала медленное поãрóжение вдоль линии, совпадающей с осью флеêсóры Полêанова. С зонами переãиба сопряжены не тольêо фациальные ãраницы новых развивающихся седиментационных бассейнов, но и системы поперечных и параллельных оси переãиба флеêсóры маãмовыводящих и вóлêаноêонтролирóющих разломов. Дифференцированные блоêовые движения особенно óсилились ê êонцó людиêовия – началó ливвия. С середины ливвия аêтивные теêтоничесêие движения в осевой линии флеêсóры стабилизировались. С завершением свеêоêарельсêой ãранитизации оêоло 1800 млн л.н. южная часть щита представляла собой часть единой эписвеêоêарельсêой протоплатформы, ãраницы êоторой выходят за пределы фóндамента Восточно-Европейсêой платформы. В раннем рифее произошло обособление Балтийсêой возвышенности, вêлючающей праêтичесêи всю территорию Фенносêандии и эпиêратонное опóсêание, охватившее центральнóю часть Рóссêой плиты. Сопряженность с осевой линией флеêсóры êомпенсационной впадины с высоêой мощностью осадêов позволяет рассматривать ее êаê проãиб, развивающийся на волне отстающеãо поднятия. Именно влияние флеêсóры сêазывается на формировании пластовых форм плóтонов бимодальноãо ãаббро-анортозит-рапаêивиãранитноãо маãматизма и на перемежаемости пород основноãо и êислоãо составов. Это обóсловлено ãенетичесêи связанными с флеêсóрой ãлыбово-блоêовыми движениями êристалличесêоãо фóндамента. Вдоль ее осевой линии в Восточном Приладожье и Южной Финляндии формировались таêже пояса даеê долеритов. В среднем рифее ãлыбово-волновыми движениями была охвачена вся осевая линия êраевой флеêсóры Полêанова от Белоãо моря вдоль южной ãраницы Фенносêандинавсêоãо щита, вплоть до побережья Юãо-Западной Швеции и Норвеãии. История развития флеêсóры наиболее ярêо зафиêсирована проявлением платобазальтовоãо вóлêанизма. При этом рифейсêая вóлêаничесêая деятельность протеêала тольêо в осевых частях вóлêано-теêтоничесêих депрессий êраевой части флеêсóры Полêанова. Ареалы среднерифейсêоãо платобазальтовоãо вóлêанизма обнарóживают предпочтительнóю сопряженность с поперечными ê линии флеêсóры разломами, оãраничивающими приразломные депрессии, трансформированные óже на ранних стадиях развития в стрóêтóры наложенных ãрабенов, продолжающихся ê юãó под палеозойсêий чехол Рóссêой плиты. В венде в целом произошла стабилизация теêтоничесêих движений Балто-Сарматсêой платформы. Последовательное óвеличение мощностей вендсêо-палеозойсêих отложений, расположенных на ãранице Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты в южном направлении (Flodén et al., 1979; Emelyanov, Kharin, 1988; Юдахин и др., 2003), свидетельствóет о поãрóжении êристалличесêоãо фóндамента Рóссêой плиты. Современное выражение флеêсóры Полêанова определяется стóпенеобразной формой рельефа в зоне сочленения Фенносêандинавсêоãо щита и Рóссêой плиты. Установлены разновозрастные теêтоничесêие зоны, параллельные флеêсóре Полêанова, и радиальные ãорсто-ãрабеновые системы, перпендиêóлярные ê ней. В становлении флеêсóры выделяются, таêим образом, несêольêо последовательных стадий. Начальная стадия – это начало сводообразования и проãибания. Зрелая флеêсóра óсложняется ãорстоãрабеновыми системами. Поздней стадии отвечают несêольêо этапов воздымания и обращенноãо нисхождения. Идет ее óсложнение, т. е. аêтивизация ранних ãорсто-ãрабеновых систем и заложение новых. Возобновляются блоêовые радиальные движения, происходит наложение полихронной трещиноватости.

ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

81

5.8. ВАЛААМСКИЙ ГЕОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОЛИГОН КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА В КАРЕЛИИ (ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ) Котловина Ладожсêоãо озера и прилеãающая часть еãо северноãо побережья относятся ê числó наиболее теêтоничесêи аêтивных в современнóю эпохó морфострóêтóр Карелии. Гляциоизостатичесêое воздымание Фенносêандинавсêоãо щита (ФСЩ) в связи с деãрадацией плейстоценовоãо поêровноãо оледенения является важнейшим фаêтором смены ãеодинамичесêих обстановоê на территории Северной Европы. Сêорость подъема в центре возрождающеãося меãасвода Фенносêандии (северная часть Ботничесêоãо залива) достиãает 10 мм/ãод, что сопоставимо со сêоростью воздымания Гималайсêо-Тибетсêой ãорной страны Высоêой Азии. Эêватор и ãеометричесêий центр êотловины Ладожсêоãо озера совпадает с осью êраевой радиальной ãеофлеêсóры Полêанова. Вместе с тем линия ãеофлеêсóры делит ложе êотловины на южнóю мелêоводнóю (5–70 м) и севернóю ãлóбоêоводнóю (70–242 м) части. Положению оси ãеофлеêсóры êонформна в целом нóлевая изобаза современноãо ãляциоизостатичесêоãо воздымания ФСЩ. В северной части Ладожсêоãо озера размещается Валаамсêо-Салминсêая островная ãряда в виде óзêой выпóêлой ê северó полосы с радиóсом дóãи 76 êм. Геометричесêий центр дóãи островной ãряды совпадает с ãеометричесêим центром Ладожсêоãо озера. В северной, наиболее ãлóбоêой части ложа êотловины озера фиêсирóется сложноóстроенная ãорсто-ãрабеновая система с резêими теêтоничесêими оãраничениями стóпеней и с перепадами высот блоêов с ãлóбинными отметêами 100, 140, 180, 200 и 242 м. Высотные отметêи островов Валаамсêо-Салминсêой ãряды êолеблются от надводноãо óровня сêал до 51,8 м на о. Сêитсêом Валаамсêоãо архипелаãа. Общий перепад высот блоêовых перемещений составляет в целом оêоло 250–300 м. По ãеолоãо-ãеоморфолоãичесêим данным êотловина Ладожсêоãо озера имеет теêтоничесêóю природó и интерпретирóется êаê сложно орãанизованная и длительно формирóющаяся стрóêтóра ãрабеновоãо или ãорсто-ãрабеновоãо типа (Лóêашов, 1976; Милановсêий, 1983; Светов, Свириденêо, 1995). Начало становления Ладожсêой ãорсто-ãрабеновой системы (ЛГГС) принято относить ê среднемó-позднемó рифею, т. е. ê дальсландсêим или байêальсêим теêтоничесêим движениям. Однаêо нельзя исêлючать возможноãо наследования ЛГГС разломно-дестрóêционных стрóêтóр более раннеãо ãотсêоãо и халландсêоãо времени проявления, посêольêó эпоха вепсийсêоãо осадêонаêопления и эпоха ãранитов рапаêиви отличались аêтивными палеоãеоãрафичесêими и палеотеêтоничесêими перестройêами в ходе êолебательных ãлыбово-волновых движений. Более тоãо, êотловина Ладожсêоãо озера занимает óãловое расположение в зоне сочленения Карельсêоãо и Свеêофеннсêоãо ãеоблоêов и осью êраевой радиальной флеêсóры (Светов, Свириденêо, 1991). Котловина Ладожсêоãо озера является óзловой высоêоэнерãоемêой точêой пересечений разных волновых полей напряжений, и, следовательно, она должна обладать резонансными явлениями вплоть до современности. Нашими исследованиями истории ãеолоãичесêоãо развития свеêоêарелид Юãо-Западной Карелии óстановлено, что современная морфострóêтóра êотловины Ладожсêоãо озера и прилеãающеãо побережья соответствóет аêтивно формирóющейся Ладожсêой неотеêтоничесêой радиально-êольцевой стрóêтóре (ЛНРКС) в связи со стремительно возрождающимся лоêальным аномальным поднятием Северноãо Приладожья со средней сêоростью ~4,0 мм/ãод (Kakkuri, 1997). Таêим образом, аêватория Ладожсêоãо озера и прилеãающее побережье сохраняют высоêóю теêтоничесêóю аêтивность с ãлóбоêоãо доêембрия и до сих пор, а ãлавной причиной, вероятно, слóжит тенденция ФСЩ ê меãасводовомó воздыманию в режиме сводовых ãлыбово-волновых знаêопеременных движений. Теêтоничесêое строение êотловины Ладожсêоãо озера обнарóживает северо-западнóю продольнóю, северо-восточнóю поперечнóю и радиально-êонцентричесêи-зональнóю симметрию в ãраницах современной ЛНРКС. Котловина Ладожсêоãо озера и ее морфострóêтóра вписываются в системó стрóêтóр, сопряженных с êраевой ãеофлеêсóрой Полêанова. Тольêо на ее отрезêе от Балтийсêоãо до Баренцева морей с востоêа на запад размещаются: разломно-блоêовая стрóêтóра Горла и Воронêи Белоãо моря, Онежсêо-Кóлойсêая ãорсто-ãрабеновая система, бифóрêация Кандалаêшсêоãо ãрабена, Сóмозерсêая óндóляция оси êряжа Ветреный Пояс, система Велиêих озер Европы – Онежсêоãо и Ладожсêоãо, Онежсêая асимметричная êольцевая вóлêано-теêтоничесêая депрессия, ãлóбоêо врезанная палеодолина р. Свирь, Ладожсêая НРКС, сложно построенная система береãовых и аêватории Финсêоãо залива разноамплитóдных блоêовых ãорсто-ãрабеновых стрóêтóр. Западное продолжение êраевой ãеофлеêсóры вêлючает: пояс анортозит-рапаêивиãранитных массивов от Салминсêо-Улялеãсêоãо, Выборãсêоãо, Лайтила, Охвенмаа до Аландсêоãо, сводовое поднятие Берãслаãен Ю. Швеции, бифóрêации Протоджин зоны, ãрабен Осло и соосный Норвежсêий êраевой ãлóбоêоводный желоб, а таêже системы ãрабенов Датсêо-Польсêоãо авлаêоãена и Северноãо моря (ãрабены Виêинã, Хорн, Центральный). Сейсмичность зоны êраевой ãеофлеêсóры остается малоизóченной. Ее центральная и западная часть обладает в целом слабой сейсмичностью (М=2–4), реже отмечается

82

ГЛАВА 5

более сильная (М=6–8), по палеосейсмодислоêациям предполаãаются здесь и землетрясения до 10 баллов (Юдахин, 2002). Распределение плотности тепловоãо потоêа вдоль êраевой ãеофлеêсóры и в ãраницах ее морфострóêтóр остается не выясненным, хотя аномальные тепловые поля (64,0–97,0 мВт/м2) известны в Берãслаãене, Южном побережье Финляндии, Ладожсêом озере. Очевидно, êотловина Ладожсêоãо озера имеет особый ãеотеêтоничесêий статóс. Время ее аêтивноãо развития относится ê позднебайêальсêим движениям. Однаêо современная морфострóêтóра, без сомнения, была сформирована в позднеплейстоценовое или ãолоценовое время. По своемó ãеоãрафичесêомó расположению о. Валаам Ладожсêоãо озера является наиболее блаãоприятным объеêтом для орãанизации предполаãаемоãо ãеодинамичесêоãо мноãофóнêциональноãо полиãона с целью изóчения современноãо состояния физичесêих полей и проãнозирования их вариаций. Остров Валаам обладает целым рядом феноменальных особенностей, êоторые хараêтеризóют еãо êаê объеêт «живой» теêтониêи. Валаам, êаê и все остальные 86 мелêих островов Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды, сложен ãаббро-долеритами пластовоãо силла мощностью 220 м, залеãающеãо в êрасноцветных терриãенных породах салминсêой свиты. Время еãо внедрения по ãеолоãичесêим данным мы относим ê интервалó 1459 млн лет. Периодизация теêтоничесêой дестрóêции осадочно-вóлêаноãенноãо среднерифейсêоãо чехла воссоздается с большими трóдностями. Среднерифейсêие йотнийсêие (1400–1050 млн л.) и вендсêие (1050–570 млн л.) осадочно-вóлêаноãенные чехлы óчаствóют в заполнении Ладожсêоãо ãрабена. Поздневендсêие и раннепалеозойсêие êембро-силóрийсêие породы переêрывают с êорой выветривания и óãловыми несоãласиями êаê протерозойсêий êристалличесêий фóндамент, таê и образования ЛНРКС, вêлючающие осадочно-вóлêаноãенные породы салминсêой свиты среднеãо рифея и лапландсêоãо (древляндсêоãо) ãоризонта раннеãо венда. Следовательно, ранняя стадия «обрóшения» в виде полоãой ãрабен-синêлинали в êотловине Ладожсêоãо озера произошла после деãляциации Лапландсêоãо поêровноãо ледниêа в ходе обширноãо ãляциоизостатичесêоãо воздымания Балтийсêой возвышенности пра-Фенносêандии оêоло 630–620 млн лет. Верхневендсêий осадочный чехол с признаêами óдаленноãо вóлêанизма, с размывом в ходе палеоãеоãрафичесêих и палеотеêтоничесêих перестроеê, переêрыл êотловинó Ладожсêоãо озера. Сформированная ãрабен-синêлиналь в последóющих êаледонсêо-ãерцинсêих и êиммерийсêо-альпийсêих движениях праêтичесêи не сохранила ниêаêих следов, хотя их присóтствие не исêлючается. Далее теêтоничесêая эволюция êотловины Ладожсêоãо озера может быть восстановлена с плейстоценовых событий, êоãда ãрабен-синêлиналь трансформировалась в асимметричнóю ãорсто-ãрабеновóю системó. Позднеплейстоценовое поêровное оледенение и ãляциоизостатичесêие проãибания и воздымания охватили всю Фенносêандию и прилеãающие части Рóссêой плиты. В эпохи маêсимóмов оêсêоãо, днепровсêоãо, мосêовсêоãо и валдайсêоãо оледенений Фенносêандия проãибалась с амплитóдой до 1,0–1,5 êм, а в межледниêовья лихвинсêое, одинцовсêое, миêóлинсêое и современное (?) воздымалась. Динамиêа теêтоничесêих движений области êонтинентальноãо оледенения в значительной степени «расшатала» не тольêо êристалличесêий фóндамент, но и еãо морфострóêтóры. Однаêо ãлóбоêоводная северная часть êотловины до поздневалдайсêоãо времени еще не сóществовала. Здесь отсóтствóют ледниêовые флювиоãляциальные и êонечно-моренные отложения, столь широêо развитые на плечах восточноãо и западноãо бортов êотловины. Таêим образом, современный облиê êотловина Ладожсêоãо озера приобрела óже после деãляциации ледниêа, т. е. в интервале времени 10–8 тыс. л.н., сохранив свои теêтоничесêие формы едва ли не в первозданном облиêе. Остров Валаам и прилеãающее северное побережье Ладожсêоãо озера с их разнопорядêовой и разноранãовой системой теêтоничесêих движений, несомненно, содержат чрезвычайно важнóю информацию об этих êатастрофичесêих событиях. Обильные протяженные зияющие трещины, мноãочисленные сдвиãовые деформации, смещения палеичесêой поверхности на относительные амплитóды до 40–50 см – свидетельства молодости ãлóбоêоводной части ложа êотловины. Предложенная интерпретация теêтоничесêой истории ЛНРКС дает основания ê далеêо идóщим построениям. В ãолоценовóю эпохó и в историчесêое время Южная Фенносêандия испытала êатастрофичесêое природное явление, вызвавшее частичное обрóшение ложи êотловины в Северном Приладожье с амплитóдой до 300 м и общим охватом территории площадью 75х15 êм. Возможно, это событие было неодноаêтным, растянóтым на первые тысячи лет. Свидетельствами подобных явлений моãóт стать следы палеодислоêаций, оцениваемые землетрясениями 10 баллов и выше, êоторые нередêи в Фенносêандии и в Карелии, в том числе и в Приладожье. В центре Сортавальсêоãо êонтóра изобазы 4 мм/ãод известны аномальные óчастêи со сêоростью поднятия 6,4 мм/ãод (Kakkuri, 1997, ссылêа на А. И. Рехова, 1990). Это чрезвычайно высоêие сêорости воздымания северноãо береãа Ладожсêоãо озера. Тольêо за ãолоценовое время центральная часть формирóющеãо Фенносêандинавсêоãо свода испытала поднятие не менее чем на 250 м.

ЭТАПЫ ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

83

Очевидная высоêая теêтоничесêая аêтивность Юãо-Западной Карелии и êотловины Ладожсêоãо озера в недалеêом историчесêом прошлом может проявиться и в современнóю эпохó, что и вызывает необходимость орãанизации специальных ãеолоãичесêих, ãеолоãо-ãеофизичесêих и ãеофизичесêих исследований на системе ãеодинамичесêих полиãонов. Северо-Западный эêономичесêий реãион с êрóпными ãородами, высоêой численностью населения, развитой промышленностью, транспортными системами требóет обеспечения еãо ãеоэêолоãичесêой безопасности и долãосрочноãо проãноза возможных нежелательных природных событий. В связи с выходом воздымания ФСЩ на еãо предельный óровень возможно ожидать óсиления в современнóю эпохó прежде всеãо вертиêальных нисходящих движений типа разномасштабных провальных обрóшений в системах сóществóющих ãорсто-ãрабеновых систем, а таêже óсиление сейсмичесêой аêтивности. Уже фиêсирóется нарастание óровня местных сейсмичесêих событий на Кольсêом полóострове, Финсêом заливе и Финляндии. Высоêая и, вероятно, нарастающая ãлóбинная теêтоничесêая аêтивность проявляется не тольêо в «живой» теêтониêе о. Валаам, но и в развитии в современнóю эпохó систем ãлóбоêих, протяженных и зияющих трещин растяжения северноãо береãа Ладожсêоãо озера. Создание ãеодинамичесêоãо полиãона на о. Валаам позволит развернóть êомплеêсные ãеолоãичесêие, ãеолоãо-ãеофизичесêие и ãеофизичесêие исследования по напряженно-деформированномó состоянию земной êоры на значительной территории Северо-Запада России. Важнейшóю задачó должно составить изóчение ãеоблоêовой, блоêовой и межãеоблоêовой делимости êристалличесêоãо фóндамента и теêтоничесêой аêтивности их шовных разломных зон, êаê ãлавноãо признаêа их ãеоизостатичесêой неóстойчивости. Все разломные зоны полиãона должны пройти ãеофизичесêое тестирование, особенно в части их ãлóбинности и формы залеãания, посêольêó «сêрытая» часть разломов в значительной мере отличается от поверхностной. Проãрамма ãеодинамичесêих исследований должна в первóю очередь основываться на методах GSP êосмичесêой ãеодезии, позволяющих фиêсировать амплитóды и веêторы блоêовых и, особенно, сдвиãовых движений. Современное ãеодинамичесêое состояние систем разломов с óспехом решается сейсмичесêими (сейсмоаêóстичесêими) методами фиêсаций маêро-миêроêолебаний, свидетельствóющих о форме состояния современных полей напряжений, а таêже методом элеêтромаãнитноãо зондирования. Проведение опытно-методичесêих ãелиометричесêих и ãидрохимичесêих исследований таêже позволит оценить по дополнительным êритериям аêтивность и ãлóбинность заложения разноранãовых разломов и разломных систем. В арсенале êомплеêсных ãеофизичесêих исследований имеются достаточно эффеêтивные методы теêтонофизиêи, вêлючая термометричесêие, радиометричесêие, ãравиметричесêие и др., êоторые в целом способны оценить современное ãеодинамичесêое состояние земной êоры. Орãанизация предлаãаемоãо Валаамсêоãо ãеодинамичесêоãо полиãона бóдет способствовать решению самоãо широêоãо êрóãа проблем реãиональной ãеотеêтониêи, ãеодинамиêи, ãеоêинематиêи, а таêже ãеоэêолоãии.

ГЛАВА 6 ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

6.1. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГЛАВНЫХ ТИПОВ ГАББРО-ДОЛЕРИТОВ СИЛЛА И ИХ СОСТАВ Ярêо выраженной специфичесêой особенностью ãаббро-долеритов является постоянное, независимое от химичесêоãо состава, присóтствие межãранóлярноãо êварца и êварц-êалишпатовоãо ãранофира. Небольшая мощность силла (оêоло 200 м) и перемещение еãо блоêов по разломам Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды, а таêже изóчение êерна сêважины (Светов, Свириденêо, 1995) позволили прийти ê заêлючению об отсóтствии значимой маãматичесêой дифференциации или расслоенности при êристаллизации силла. Вместе с тем на площади развития силла маêросêопичесêи выделяются следóющие стрóêтóрные разновидности: ферроãаббро, офитовые ãаббро-долериты, трахитоидные ãаббро-долериты и лейстовые ãаббро-долериты. Выявление их соотношения междó собой и распределение по площади в пределах о. Валаам (рис. 15) облеãчает еãо значительная площадь. Ф е р р о ã а б б р о, слаãающие нижнюю часть разреза Валаамсêоãо силла, широêо развиты в северной и северо-западной частях о. Валаам на архипелаãе Хейнясенмаа (рис. 13), о. Мюêêериêêю. Известны они таêже в восточной части островной ãряды (о. Вильямой). Это порода темно-сероãо цвета среднезернистой, местами êрóпнозернистой стрóêтóры, с повышенным содержанием маãнетита, местами достиãающим 10%. Главными породообразóющими минералами здесь являются плаãиоêлаз и êлинопироêсен, присóтствóющие примерно в равных êоличествах. Изредêа, и тольêо в ферроãаббро, встречается оливин. Стрóêтóра преимóщественно ãаббровая (1497-II и 1499-4, рис. 42). Хараêтерен и селадонит в виде двóх разновидностей – бóрой и светло-зеленой. Бóрый селадонит образóет псевдоморфозы по пироêсенó, светло-зеленый заполняет миêротрещины и вместе с êварцем слаãает миароловые пóстоты. В ассоциации с селадонитом встречается êарбонат, замещающий пироêсен и образóющий вместе с селадонитом и êварцем миêропрожилêи. Присóтствóют таêже единичные зерна амфибола и биотита. Главный аêцессорный минерал – апатит. Менее распространены пирит и сфен. Моноêлинный пироêсен представлен авãитом и имеет весьма óстойчивый состав (табл. 7). Плаãиоêлаз, êаê правило, зональный. Еãо состав в целом более основной (табл. 7) в сравнении с дрóãими породами Валаамсêоãо силла, но соответствóет андезинó. В êраевой части наблюдается селадонизация плаãиоêлаза (рис. 42, 1487-1). Маãнетит прослеживается в виде двóх ãенераций. Ранняя образóет вêлючения в пироêсене, более поздняя, преобладающая – срастания с селадонитом. О ф и т о в ы е, т р а х и т о и д н ы е, таê же êаê и л е й с т о в ы е ãаббро-долериты различаются лишь маêросêопичесêи. В отличие от ферроãаббро, они не имеют четêоãо положения в разрезе силла. Площадное соотношение их óдалось выявить лишь на о. Валаам (рис. 15), ãде в синêлинальной стрóêтóре силла они наблюдаются в виде отдельных слоев, не имеющих резêих êонтаêтов. Их соотношение позволяет считать, что вверх по разрезó ферроãаббро переходит в офитовое ãаббро, сменяясь далее трахитоидными и лейстовыми ãаббро-долеритами. Стрóêтóра их преимóщественно ãабброофитовая и офитовая (1499-2, 1551-6, рис. 42).

2315-1 2333-2 2320-1 2320-4 2333-2 2292-1 2293-1 2294-1 2295-1 1551-3 1488-21 2315-1 1488-20 1626-7 2292-1 2293-1 2294-1 1551-3 2320-1 2333-2 2315-1 2066-1 2082-2 2082-3 2292-1 2293-1 2294-1 2101-1 2051-2 1551-3 2186-2 2295-1 2315-1 2320-1 2333-1

SiO2 73,92 70,64 63,54 62,20 70,80 59,06 62,98 70,46 62,26 63,50 53,90 64,00 55,54 49,82 50,80 50,70 50,88 48,86 50,12 50,00 49,84 3,8 0,43 0,43 2,64 2,92 2,08 2,59 2,50 4,49 1,58 2,68 2,2 4 4,12

TiO2 0,06 0,02 0,02 0,10 0,05 0,11 0,06 0,05 0,06 0,10 2,22 0,04 1,87 0,84 0,74 0,68 0,84 0,86 0,70 0,80 0,59 14,67 16,08 12,08 12,7 13,40 12,7 17,98 12,40 14,48 13,90 13,60 12,2 11,2 11,8

Al2O3 13,22 15,04 17,59 17,20 15,46 23,03 21,70 17,52 22,75 20,60 13,72 19,86 13,99 2,09 1,57 1,87 2,01 1,40 1,34 1,99 1,2 0,48 0,86 1,46 1,34 1,52 1,59 2,19 2,04 2,01 1,67 1,52 1,91 3,05 1,65

Fe2O3 0,58 0,86 1,45 1,73 0,57 1,75 0,34 0,28 0,34 0,37 3,63 0,99 3,42 0,54 2,47 1,65 1,96 1,46 2,94 0,92 0,62 43,33 41,91 47,68 43,3 41,28 44,94 58,99 59,40 42,34 44,38 43,68 47,34 45,47 49,65 0,36 0,36 0,29 1,21 7,54 0,57 7,84 13,94 12,07 11,71 11,49 14,01 14,94 15,66 17,12 32,69 35,20 33,41 35,78 36,14 35,78 14,36 20,83 30,36 35,20 34,34 33,62 30,53 28,23

FeO 0,57 0,14 0,43 1,3 0,22

MnO 0,020 0,018 0,034 0,016 0,038 0,013 0,005 0,008 0,005 0,02 0,24 0,013 0,21 0,343 0,331 0,308 0,306 0,230 0,420 0,424 0,476 1,114 1,484 0,854 1,21 1,36 0,877 1,15 0,64 0,83 0,39 1,15 0,754 0,937 0,584

MgO 0,10 0,16 0,08 0,50 0,03 0,10 0,10 0,08 0,05 0,72 3,79 0,10 3,08 12,16 12,56 12,78 12,98 12,34 9,22 10,25 8,82 1,56 1,56 1,56 0,35 0,56 0,43 0,43 0,05 1,47 1,09 0,58 0,19 0,5 0,29

CaO 0,57 0,57 0,35 0,70 1,21 7,58 4,99 4,41 6,22 6,39 4,43 2,57 4,12 16,53 17,73 18,30 17,73 17,04 18,30 18,59 18,03 1,21 0,96 0,96 1,29 1,28 1,01 1,17 1,50 2,51 0,28 1,29 0,86 3,93 3,03

Na2O 3,64 4,35 1,95 1,55 4,72 5,46 5,62 4,7 5,49 5,54 3,36 7,86 3,97 0,58 0,37 0,35 0,35 2,54 0,35 0,32 0,33 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,0100 0,0200 0,2900 0,0300 0,02 0,04 0,1 0,04

K2O 6,61 7,68 13,06 12,55 5,38 0,80 2,8 1,13 1,57 1,34 2,48 2,53 2,61 0,34 0,06 0,05 0,06 0,19 0,08 0,04 0,04 0,03 0,03 0,02 0,02 0,03 0,03 0,0200 0,0300 0,0700 0,0400 0,03 0,03 0,09 0,03

t Ç È Ð Î Ú Ç 7. sÎÐÎêÇ×ÒßË ÇÒÇÐÎÍß ÔÓÕÓÊÓÓÈÕÇÍóâÝÎÙ ÑÎÒËÕÇÐÓÉ dÇÐÇÇÑÖêÓãÓ ÖÎÐÐÇ

{ËÐÓÛÒÓÏ ÔÓÐËÉÓÏ ÜÔÇ×

qÐÇãÎÓêÐÇÍ

qÎÕÓêÖËÒ

tÎ×ÇÒÓÑÇãÒË×Î×

ÑÓÒÚÓÒÎ×ß

ãÇÈÈÕÓ

ÑÓÒÚ.

ãÇÈÈÕÓ

ÑÓÒÚ.

ãÇÈÈÕÓ

ÑÓÒÚ.

0,6200 0,0700 0,14 0,20 0,3 0,10

0,20 0,20 0,20 0,08 0,26 0,16 0,20 0,08 0,20 0,45 0,35 0,26 0,24 0,06 0,1400

0,16 0,40 0,14 0,20 0,10 0,16 0,06 0,24

H2O 0,16 0,28 0,17 Ô.Ô.Ô. 0,16 0,20 0,88 2,14 0,92 1,5 0,58 0,54 0,43 0,11 3,29 0,80 2,08 2,55 0,70 0,70 0,88 0,89 0,99 0,94 2,8 0,0041 0,0026 0,0049

Li2O 0,0009 0,0008 0,0007 0,0023 0,0017

0,0052 0,0043 0,0048

Rb2O 0,0141 0,0145 0,0260 0,0208 0,0106 0,0002

Cs2O 0,004 0,0003 0,0004

0,023 0,016 0,014 0,024 0,025 0,027 0,156 0,166 0,165 0,197 0,254 0,172 0,1940 0,1300 0,2000 0,2220 0,208 0,347 0,327 0,172

0,001 0,001 0,002 0,016 0,012 0,027 0,094 0,152 0,035 0,0180 0,0510 0,1040 0,1320 0,089 0,004 0,299 0,083

ZnO 0,004 0,002 0,003 0,028

0,004 0,001 0,001

CuO 0,001 0,001 0,001 0,0018

0,58 0,49 0,47 0,538 0,544 0,346 0,3040 0,3000 0,3840 0,5120 0,486 0,058 0,04 0,058

0,011

0,029 0,029 0,027

V2O5

0,004 0,006 0,004 0,022 0,012 0,018 0,018 0,018 0,017 0,0040 0,0080 0,0210 0,0180 0,017 0,005 0,005 0,005

0,005 0,006 0,005

CoO 0,003 0,002 0,001 0,001

0,002 0,003 0,002 0,008 0,008 0,011 0,028 0,017 0,016 0,0050 0,0070 0,0160 0,0140 0,013 0,018 0,035 0,018

0,002 0,003 0,002

NiO 0,0016 0,001 0,001 0,006

86

ГЛАВА 6

Рис. 42. Стрóêтóры ãаббро-долеритов

Главными породообразóющими минералами являются êлинопироêсен и плаãиоêлаз в переменных êоличествах, что и определяет хараêтер стрóêтóры. Кроме тоãо, на стрóêтóрó влияют óсловия (прежде всеãо сêорость) êристаллизации. Аêцессорные минералы – апатит, пирит.

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

87

Во всех разновидностях ãаббро-долеритов наблюдается межãранóлярный êварц-êалишпатовый миêропеãматит. Кварц в небольшом êоличестве присóтствóет повсеместно. Клинопироêсен интенсивно замещается бóрым селадонитом. Сохранившиеся зерна êлинопироêсена в êраевой части местами замещаются амфиболом. Селадонит таêже развивается по плаãиоêлазó. Зеленая разновидность селадонита более поздняя. Вместе с êварцем зеленый селадонит выполняет миароловые пóстоты (рис. 42, 1487-1), либо образóет миêропрожилêи. Трахитоидные ãаббро-долериты в отличие от офитовых содержат пластовые тела монцонитов и êварцевых монцонитов. В них наблюдается трахитоидность по плаãиоêлазó. Химичесêий состав охараêтеризованных разновидностей ãаббро-долеритов вполне сопоставим (табл. 8), все они высоêотитанистые. Содержание TiO2 в ферроãаббро êолеблется в интервале 3,28– 2,37%, в офитовом ãаббро – 3,42–2,61%, трахитоидном ãаббро – 3,37–2,27% и в лейстовом – 3,80– 2,90%. Им таêже свойственно высоêое содержание Р2О5, обóсловленное постоянным присóтствием аêцессорноãо апатита. Повышенное и непостоянное содержание Fe2O3, видимо, связано с неравномерным проявлением селадонитизации. Неравномерное распределение К2О и еãо повышенная êонцентрация вызваны межãранóлярным развитием êварц-êалишпатовоãо ãранофира. На о. Вильямой среди в той или иной степени монцонитизированноãо ферроãаббро-долерита встречены êсенолиты афировых базальтов, содержащих в свою очередь êсенолиты êварцито-песчаниêов, оêазывающих ãибридизирóющее воздействие на базальты (Светов, Свириденêо, 1995). Состав базальта аналоãичен составó ãаббро-долеритов, а еãо êонтаминация приводит ê óвеличению содержания SiO2 и К2О, что сопоставимо с монцонитизацией ãаббро-долеритов (табл. 8). Нами приводился фаêтичесêий материал в пользó метасоматичесêоãо происхождения монцонитов и êварцевых сиенитов (Светов, Свириденêо, 1995), но этот вывод не полóчил поддержêи и не обсóждался (Франê-Каменецêий, 1998; Носова, 2007). Приходится вернóться ê данной проблеме еще раз на новом óровне исследований. Кварцито-песчаниêи êсенолитов испытывают анатеêсис под воздействием базитовой маãмы (рис. 43, 1555-10). Наиболее четêо это прослеживается на êонтаêте êсенолита и базальта. В песчаниêе зерна êварца óêрóпняются и приобретают оêрóãлóю формó. Воêрóã них нарастает êварц-êалишпатовая ãранофировая êайма. В цементе песчаниêа появляются пятна ãранофира. В базальте, в приêонтаêтовой зоне с êрóпными êсенолитами êварцито-песчаниêа, стрóêтóра основной массы становится мелêозернистой, и на ее фоне наблюдаются длиннопризматичесêие вêрапленниêи плаãиоêлаза. В основной массе – êварц, плаãиоêлаз, селадонит. Кварца мноãо, иноãда встречаются мелêие обломочêи песчаниêа, иноãда сêопление плаãиоêлаза дает лóчистые аãреãаты, êаê в пóстотах. Присóтствóют единичные зерна биотита. Местами можно видеть «пятна ãранофира». Темноцветный минерал вêрапленниêов замещен селадонитом. Мноãо иãольчатоãо апатита, рóдноãо минерала. Очень выразительны миêропрожилêи êалишпата и êрóпные оêрóãлые зерна êварца (1555-26, рис. 43), сопоставимые с оплавленными зернами êварца в песчаниêе (1555-10). В êсенолитах базальта встречаются таêже миêропрожилêи êарбонатсодержащеãо пеãматоидноãо ãранита. Изменение химичесêоãо состава базальта при êонтаминации выражается в значительном óвеличении содержания SiO2 и К2О (табл. 9). Уменьшается содержание титана, железа, маãния и êальция. В целом таêие изменения сопоставимы с изменением химичесêоãо состава вмещающеãо ферроãаббродолерита о. Вильямой при еãо монцонитизации (табл. 9). Монцонит, метасоматичесêи развивающийся по ферроãаббро-долеритó о. Вильямой (1555-25, рис. 43), таêже хараêтеризóется более высоêим содержанием SiO2 и К2О по сравнению с ãаббро. О еãо минеральном составе позволяют сóдить резóльтаты миêрозондовоãо анализа1 (табл. 10, 11, 12). 6.2. ГЛАВНЫЕ ТИПЫ МОНЦОНИТОВ – КВАРЦЕВЫХ СИЕНИТОВ И ИХ СОСТАВ Сóбщелочные породы промежóточноãо состава, от монцонитов до êварцевых сиенитов, в работах, посвященных Валаамсêомó силлó, охараêтеризованы недостаточно, но все исследователи единодóшны во мнении о êомаãматичности их с ãаббро-долеритами и о формировании в резóльтате маãматичесêой дифференциации единой маãмы. Видимо, сêазалась слабая ãеолоãичесêая изóченность Валаамсêоãо силла в целом и стрóêтóрных форм монцонитов – êварцевых сиенитов, в частности. Нам óдалось óстановить êóпольные стрóêтóры, связанные с формированием монцонитов – êварцевых сиенитов и выявить два типа этих пород: пятнистые и метельчатые.

1 Миêрозондовые исследования проведены на сêанирóющем элеêтронном миêросêопе Vega Tescan с приставêой для миêрозонда Sigma Oxford Instruments INCA (табл. 10, 11, 12, 15, 16, 17).

SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 H2O Ô.Ô.Ô. sóÑÑÇ Ba Rb Sr Cs Li Cr Ni Co V Cu Zn Nb Zr Y Th Pb

ØËÕÕÓãÇÈÈÕÓ 2294-1 2186-1 1636-1 2293-1 1639-1 1639-5 47,86 47,94 48,50 48,57 49,37 50,15 2,82 2,74 2,94 2,83 2,75 2,61 12,08 13,21 13,48 12,49 13,07 13,18 6,97 7,23 5,61 5,72 5,10 5,12 9,48 8,62 7,97 9,69 8,98 8,30 0,020 0,163 0,210 0,192 0,197 0,175 4,52 3,93 3,83 4,67 4,10 4,08 6,57 7,05 7,48 5,89 6,85 7,14 3,02 3,12 3,13 3,06 3,32 3,52 1,98 1,82 1,92 2,12 2,11 2,28 1,92 0,63 1,80 1,88 1,65 1,60 0,13 1,30 1,30 0,92 1,33 1,96 1,80 1,66 2,45 1,44 1,95

1639-6 50,10 2,70 14,02 4,85 7,75 0,191 3,74 6,77 3,43 2,08 1,54 1,01 1,77 1,57

2292-1 49,98 2,81 12,77 5,15 9,44 0,198 3,95 6,36 3,17 2,16 1,86

2292-2 1639-7 50,65 51,80 2,77 2,37 12,25 13,97 5,41 4,57 9,19 7,83 0,193 0,192 3,95 2,84 6,21 6,77 3,21 3,51 2,38 2,20 1,74 1,25 0,85 1,62 1,46

ÓØÎ×ÓÉßË ãÇÈÈÕÓ 2066-1 2067-1 2295-1 48,02 48,87 51,49 3,42 3,18 2,61 12,39 13,07 12,76 5,51 6,91 5,25 10,05 8,30 8,36 0,253 0,200 0,019 4,31 3,89 4,19 7,61 7,45 5,98 2,83 3,31 2,95 1,80 1,83 2,46 1,82 1,80 1,71 1,21 1,34 1,75 1,88 1,56 2082-2 46,60 3,03 13,24 6,45 9,34 0,252 4,87 7,05 2,86 1,69 2,03 1,70 2,54 1,63

2482-1 48,06 3,37 13,16 6,17 9,05 0,221 4,30 7,45 3,11 1,78 1,79

1631-2 48,46 3,04 13,00 5,25 8,30 0,196 4,15 7,90 3,15 1,90 1,77 1,12 3,27 1,52

2083-1 48,14 3,03 9,75 7,32 9,08 0,174 4,91 6,83 3,13 1,89 2,14

2440-2 48,89 3,18 12,56 6,05 8,87 0,202 4,22 7,49 3,05 1,83 1,66 1,35 1,82

1632-1 49,06 2,87 13,26 5,77 7,83 0,195 3,75 7,48 3,21 2,01 1,67 1,16 1,51

×ÕÇÙÎ×ÓÎÊÒßË ãÇÈÈÕÓ 2313-2 1476-2 2439-1 2335-1 2440-1 2336-1 2316-1 2332-1 49,59 49,81 50,07 50,40 50,88 51,52 51,98 52,20 2,94 2,91 3,07 2,96 2,52 2,56 2,53 1,27 13,26 13,22 13,04 14,12 14,63 13,60 13,77 14,94 6,03 6,37 6,10 5,69 4,67 4,42 6,41 5,32 7,86 7,92 8,42 6,61 7,32 7,54 6,10 6,75 0,196 0,158 0,197 0,132 0,200 0,153 0,187 0,164 3,86 3,58 3,69 3,29 3,34 3,23 3,48 3,08 7,25 7,26 7,04 6,87 6,82 6,73 6,30 3,32 3,32 3,20 3,42 3,65 3,45 3,56 3,53 1,87 1,88 1,98 1,90 2,08 2,02 2,19 2,15 1,66 1,71 1,54 0,72 1,08 1,20 1,19 0,50 1,12 1,15 0,09 0,24 0,05 0,07 1,77 1,83 1,63 3,32 2,49 3,19 1,80 3,16 2433-1 52,41 2,55 13,74 5,34 7,99 0,204 3,16 6,02 3,54 2,26 1,09 1,20 1,49

1477-3 52,69 2,27 12,79 5,84 7,24 0,150 3,50 6,05 3,50 2,23 1,10 0,84 2,57

ÐËÏÖ×ÓÉßË ãÇÈÈÕÓ 2326-4 2329-1 2330-1 2288-1 46,40 46,24 50,04 51,05 3,62 3,80 3,10 2,90 12,17 12,97 13,42 13,54 5,53 7,30 5,25 6,28 10,78 7,90 7,18 7,52 0,182 0,165 0,174 0,179 4,83 3,91 3,19 3,53 6,73 7,01 6,73 6,95 3,05 2,95 3,26 3,29 1,71 1,70 2,01 2,09 1,46 1,28 0,74 1,36 0,10 0,10 0,11 3,00 4,12 4,10 1,65

1600 36 400 5,3 12,08 55 16 55 185 24 185

2000 1300 35 35 340 7,42 7,42 12,54 13,47 27 23 24 31 47 39 190 179 16 24 193 177

1200 33 340 7,42 12,08 14 55 39 168 8 161

7,42 13,01 41 24 39 168 16 249

1800 37

* 44 320 3,18 13,94 14 24 47 134 24 161

1200 37 320 8,48 13,01 16 55 39 140 8 169

1900 1300 41 37 290 4,24 6,36 12,54 13,01 21 12 39 47 39 47 174 129 16 8 169 153 6,36 13,01 7 39 31 162 16 185

1900 46 7,42 12,54 68 55 39 101 8 161

* 39

1600 1500 1700 1500 1800 33 32 48 31 29 500 510 520 6,36 9,54 6,36 7,42 4,24 11,61 10,22 13,47 12,08 13,47 130 14 151 62 * 47 24 24 39 24 36 39 39 39 31 258 202 162 246 * 24 24 16 24 24 177 169 169 193 177

1800 1700 37 32 500 14,84 9,54 17,19 13,01 14 103 31 55 39 39 54 168 16 8 177 386

1800 1800 1700 1326 * 37 29 35 500 500 455 * 8,48 5,3 3,18 * 12,54 12,54 10,68 14 15 27 43 24 86 24 * 47 47 39 34 185 140 129 168 24 8 16 16 169 265 161 161 17 185 47 6 11

1750 33 520 7,42 15,33 14 24 31 196 16 161

1900 37 380 * 13,47 7 31 31 112 16 185

1550 32 590 6,36 13,47 21 24 31 140 24 129

1900 38 390 * 12,54 27 16 31 118 16 185

2300 37 430 5,3 12,08 48 16 31 78 16 177

2000 41 440 * 13,01 21 24 24 78 16 209

1800 38 500 6,36 13,94 14 16 31 101 16 161

1396 37 451 6,36 13,47 26 * 25 101 16 153 14 199 46 7 15

1800 32 390 * 13,01 96 236 472 190 240 185

1900 33 380 * 13,01 14 24 39 196 24 169

1800 38 400 * 11,61 21 24 31 146 16 145

5,3 12,08 14 24 39 106 16 161

2000 37

100,83 99,33 99,55 99,90 99,56 99,86 101,44 99,62 99,75 99,57 99,61 100,97 102,03 99,34 101,65 100,09 99,66 99,76 101,17 99,78 99,61 101,09 101,13 99,52 99,92 99,66 99,50 93,13 100,99 100,77 99,56 99,45 99,30 100,34

2280-1 47,00 3,28 13,33 3,77 9,32 0,230 4,47 7,57 3,10 1,78 2,12 1,28 3,58

t Ç È Ð Î Ú Ç 8. wÎÑÎÛËÖêÎÏ ÖÓÖ×ÇÉ ÕÇÍÒÓÉÎÊÒÓÖ×ËÏ ãÇÈÈÕÓ Î ãÇÈÈÕÓ-ÊÓÐËÕÎ×ÓÉ (ÓêÎÖÐß, ÑÇÖ.%, áÐËÑËÒ×ß ã/×)

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

89

Рис. 43. Частичное плавление êсенолита êварцито-песчаниêа в монцонитизированном ãаббро-долерите о. Вильямой

Понять сóщность процесса монцонитизации помоã собранный нами большой фаêтичесêий материал по вещественномó составó монцонитов в различных óсловиях их залеãания (рис. 44). Каê правило, монцониты приóрочены ê центральной части êóпольных стрóêтóр и в êраевых частях постепенно переходят в ãаббродолериты. Нередêо в центре êóполов наблюдаются метельчатые монцониты (Хейнясенмаа, рис. 13). Кроме тоãо, метельчатые монцониты слаãают пластовые тела на ãранице ãранитов с ãаббро-долеритами. Контаêты таêих тел монцонитов êаê с ãаббро-долеритами, таê и с ãранитами достаточно êонтрастные, но не несóт признаêов интрóзивноãо внедрения. Отсóтствóют êаêие-либо признаêи êаê эндоêонтаêтовых, таê и эêзоêонтаêтовых изменений. Отмечено лишь, что в приêонтаêтовых зонах ãранитов и монцонитов, а таêже непосредственно на êонтаêте, обычны миароловые пóстотêи, выполненные ãидротермальными минералами: êварцем, êарбонатом и селадонитом в разнообразных сочетаниях и êоличественных соотношениях. На êонтаêте реже встречаются пóстоты, в êоторых таблитчатые зерна êалишпата поãрóжены в селадонит. В пластовом теле ãранита ниêаêих видимых изменений в составе не наблюдается, разве что прослеживается óêрóпнение зернистости ãранита в направлении êонтаêта. В монцоните на êонтаêте с ãранитом обычно идет интенсивная êалишпатизация плаãиоêлаза и развитие по трещинам спайности селадонита. Гранофир прониêает вãлóбь вмещающей породы. Таêоãо рода пластовые тела монцонитов являют собой монцонитизацию ãаббро-долерита на êонтаêте с пластовым телом ãранита. Реже встречаются пластовые тела метельчатых монцонитов, рассматривающиеся нами êаê продóêт смешения базитовой и ãранитной маãм (Светов, Свириденêо, 1995). Им свойственен более êислый состав и признаêи одновременной êристаллизации êлинопироêсена, впоследствии замещенноãо амфиболом, и плаãиоêлаза, êоторые имеют длиннопризматичесêóю формó зерен с признаêами взаимопрорастания и обычно «поãрóжены» в êварц-êалишпатовый ãранофир (рис. 45). Содержание êлинопироêсена в метельчатых монцонитах и сиенитах не превышает 10%. Преобладают полевые шпаты.

90

ГЛАВА 6

Т а б л и ц а 9. Химичесêий состав êсенолитов базальта и песчаниêа в монцонитизированном ãаббро-долерите, о. Вильямой Оêислы SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 H2O п.п.п. Сóмма Ba Rb Sr Cs Li Nb Zr Y Th Cr Ni Co V Cu Pb Zn

ãаббро-долерит монцонит, êв. монцонит базальт, изм. базальт песчаниê ãранофир 1555-13 1555-17 1555-8 1555-18 1555-25 1555-19 1555-12 1555-7 1555-11 1555-21 1555-10 1555-22 1555-23 50,31 51,59 54,21 54,69 55,89 57,12 47,70 61,96 65,06 68,00 85,40 87,54 78,80 2,35 1,31 2,06 2,07 1,93 1,57 2,51 1,28 0,90 0,66 0,21 0,24 0,36 14,05 14,58 14,28 13,52 14,07 14,05 14,01 14,11 13,57 13,52 6,15 5,61 9,72 6,49 5,48 4,58 8,71 3,13 6,88 9,14 4,09 2,55 2,53 0,74 0,84 1,59 5,93 7,63 6,60 3,55 7,53 3,33 5,59 4,24 4,31 3,23 1,15 0,72 1,15 0,108 0,286 0,225 0,182 0,165 0,133 0,125 0,107 0,093 0,095 0,041 0,031 0,051 5,27 4,89 4,27 3,56 3,73 3,38 4,89 2,17 2,57 1,85 0,21 0,11 0,62 4,38 4,31 3,81 3,19 3,17 2,52 4,92 2,52 1,57 1,14 0,29 0,29 0,57 2,82 3,24 3,53 3,50 3,77 3,85 2,85 2,96 2,70 2,83 1,50 1,23 2,20 2,20 2,30 2,89 3,15 3,22 4,27 2,23 3,18 3,70 3,72 3,68 2,92 4,03 1,39 1,38 1,01 1,08 0,97 0,61 1,44 0,52 0,31 0,22 0,13 0,14 0,27 0,65 1,22 0,91 0,90 0,75 0,97 1,01 0,38 0,38 0,36 0,10 0,11 0,14 4,18 2,77 2,31 2,57 2,31 2,14 4,11 2,26 2,08 1,79 0,35 0,19 0,38 99,51 99,78 99,78 99,82 99,92 99,89 99,52 99,51 99,83 99,98 100,13 99,98 99.90 2000 2000 2700 2100 2700 3200 2200 1900 1800 1800 1900 2700 43 52 59 79 116 135 60 93 310 380 360 300 300 310 360 390 290 330 1300 590 5,30 4,70 4,70 5,70 3,80 5,30 6,36 7,50 5,70 1,90 3,80 19,04 21,37 17,19 19,04 49,70 44,59 9,75 21,83 18 16 13 11 18 240 259 263 318 483 38 38 31 23 35 6 15 16 26 29 12 25 5 15 49 252 88 60 16 16 2 16 21 27 55 27 17 24 31 25 16 27 21 16 6 6 117 85 36 28 16 16 16 8 16 8 16 8 16 19 19 21 21 16 185 145 161 153 88 80 16 8 24

Метельчатый монцонит

Пятнистый монцонит

Т а б л и ц а 10. Химичесêий состав пироêсена, амфибола в монцонитах 1 2 1555-25 3 Пироêсен 4 1 1488-7 2 3 1 2 1555-25 3 4 5 1 2 Амфибол 1488-7 3 4 5 1 2 1488-24 3 4 5 1 2 2333-2 3 Пироêсен 4 5 2322-3 1 1 2381-1 2 Амфибол 3 1 2322-3 2

SiO2 48,25 48,8 50,09 54,09 51,67 52,23 53,04 39,94 37,43 38,57 36,09 34,29 38,28 34,13 39,03 36,52 34,65 35,54 34,31 39,06 35,82 34,64 51,45 52,79 49,71 48,58 53,05 50,58 37,31 36,65 36,12 37,34 36,13

TiO2 1,39 1,43 0,76 0,89 0,97

0,79

0,71

1,09

Al2O3 5,33 5,11 4,08 1,26 2,69 1,13 11,64 15,6 13,7 14,71 13,55 13,03 13,89 15,29 14,56 15,64 17,93 18,01 14,47 18,16 16,69 6,82 0,87 8,77 8,89 0,65 4,13 14,53 15,33 14,76 14,87 15,23

FeO 23,49 23,06 22,03 12,54 23,35 16,79 23,19 26,8 32,53 31,31 38,24 42,71 36,87 44,82 34,49 37,03 40,37 33,41 36,87 25,68 32,61 34,73 23,64 17,07 27,79 30,85 36,46 20,05 35,38 36,9 41,38 32,15 33,51

MnO

0,75

0,75 0,93 0,63

0,49

MgO 8,17 7,98 10,29 13,04 8,2 10,14 3,92 20,89 14 15,7 10,45 8,25 10,29 5,86 9,72 10,09 7,7 12,03 10,8 19,85 13,42 11,56 14,99 9,08 9,23 8,78

1,34 10,95 12,03 10,55 7,74 15,18 15,12

CaO 9,75 9,84 9,41 18,17 8,98 18,71 19,11 0,73 0,44 0,72 0,51 0,44 1,53 0,37 1,47

Na2O 2,32 2,45 2,33 0,71

K2O 0,94 0,94 0,68

1,01 1,01 0,56 0,93 0,88 2,24 19 2,32 2,4 7,9 9,25 0,74 0,58 0,45

0,86 0,56 0,49 0,6 2,4

0,83

MoO3 Cr2O3 Сóмма Mg/Mg+Fe 99,64 0,26 99,61 0,26 99,67 0,32 100,7 0,51 95,86 0,26 99 0,38 100,01 0,14 100 0,44 100 0,30 100 0,33 100 0,21 99,99 0,16 100 0,22 100 0,12 100 0,22 100 0,21 100 0,16 0,52 99,99 0,26 99,99 0,23 0,61 100,6 0,44 100,01 0,29 1,55 100,05 0,25 100 0,39 100,01 0,35 1,63 100,01 0,25 99,99 0,22 100 0,00 99,28 0,35 99,99 0,25 100,01 0,22 100 0,16 99,99 0,32 99,99 0,31

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

91

Т а б л и ц а 11 . Химичесêий состав полевых шпатов в монцонитах

Калинатриевый полевой шпат

Пятнистый монцонит

Калиевый полевой шпат

1 2 3 4 1 2 3 4 1 1 1 2 3 1 2 3 1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 1 2 3

1555-25

1555-25 1488-24 1555-25

Плаãиоêлаз

Метельчатый монцонит

1488-24

Калинатриевый полевой шпат

2333-2

Калишпат

2381-1

Альбит

Плаãиоêлаз

2381-1

2333-2

Калишпат Пластовое тело

2322-3 Альбит

SiO2 68,39 68,64 65,41 68,55 65,79 66,62 60,77 64,3 65,7 60,38 70,39 69,35 69,17 68,44 67,37 68,56 63,41 66,55 69,03 69,96 69,5 69,89 69,88 64,28 66,03 59,35 66,28 65,8 69,74 69,22 69,46

Al2O3 18,33 17,75 20,18 18,25 17,82 18,16 19,21 17,87 17,86 24,55 18,14 18,78 19,21 18,01 17,68 18,04 16,98 17,48 19,34 19,27 19,08 18,53 19,17 24,22 21,88 25,17 17,75 17,47 19,01 19,68 19,02

FeO

CaO

1,75

1,21 1,45

0,57 0,43 1,6 7,34

0,78 1,09 8,06

6,62 11,17 11,86 11,62 5,62 4,49 5,66 0,49 1,23 10,94 10,77 11,42 11,3 10,95 7,37 8,38 6,25

0,29

11,24 11,1 11,24

0,75 4,19 0,69

0,28 0,55 1,18 0,53

Na2O 6,44 5,25 6,98 5,99

0,99

К2О 6,85 8,35 4 7,22 16,39 14,01 11,45 13,98 14,84 0,58

7,93 9,71 7,74 14,26 14,74

BaO

1,66

6,55 3,42 0,53

0,66

2,8 1,44 0,64 15,6 15,73

Сóмма 100,01 99,99 99,98 100,01 100 100 100 100 100 100 99,7 99,99 100 100 100 100 99,99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99,63 99,99 99,99 100 100,01

Т а б л и ц а 12. Химичесêий состав ильменита, маãнетита в монцонитах SiO2 1488-7 Ильменит Пятнистые монцониты

1488-24 1555-25

Титано-маãнет.

1555-25

Маãнетит

1488-7

2381-1 Ильменит Метельчатые монцониты

Пластовое тело Валаам

2333-2

Тит. маã.

2333-2

Маãн. Ильмен.

2381-1 2322-3

Маãнет.

2322-3

1 2 3 1 1 2 3 1 1 2 3 1 2 3 1 2 3 4 1 2 1 2 1 2

0,8 2,85

1,07 1,78 1,78 2,26

3,72

5,36 3,33

TiO2 52,26 53,71 49,79 50,48 52,08 52,16 51,82 15,42 0,7 0,7 2,12 54,01 51,99 52,89 52,41 51,56 51,57 52,95 16,23 15,84 3,92 65,1 3,71 1,03

Al2O3

0,87 0,86

1,35

FeO 46,24 46,29 46,33 39,96 47,06 46,7 48,18 81,29 97,52 97,52 94,74 45,99 45,43 47,11 46,85 47,31 47,29 46,15 82,04 76,22 96,08 33,54 88,39 94,29

MnO 1,5

CaO

2,55 4,34 0,86 1,14

0,53 2,37

1,16

0,88 2,58 0,73 1,13 1 0,9 0,86 0,6 0,94

2,76 0,43 2,54

Сóмма 100 100 100 100 100 100 100 98,94 100 100 100 100 100 100 99,99 100 99,86 100 100 100 100 100,01 100 100

Рис. 44. Карта фаêтичесêоãо материала по Валаамсêомó силлó о. Валаам

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

93

Стрóêтóра монцонитов Валаамсêоãо силла весьма разнообразна (рис. 46). Плаãиоêлаз (широêотаблитчатый, либо призматичесêий) поãрóжен в êварц-êалишпатовый ãранофир. В монцонитах сохраняются в том или ином êоличестве первичные минералы ãаббродолеритов (авãит, плаãиоêлаз, титаномаãнетит). Химичесêий состав их сопоставим с составом соответствóющих минералов ãаббро-долеритов (табл. 7, 10, 11, 12). Клинопироêсена мало. Он замещается ранним бóрым селадонитом. Более поздний светло-зеленый селадонит вместе с êварцем и êарбонатом выполняет миêротрещины. Пироêсен таêже замещается амфиболом и нередêо наблюдается лишь в виде релиêтовых зерен. Калишпат распределен неравномерно и хараêтеризóется мноãообразием форм. Он заполняет вместе с селадонитом миароловые пóстоты (2100-2, 2306-1, рис. 46). В монцонитах нередêо можно видеть релиêты ãаббровых стрóêтóр. Химичесêий состав варьирóет в широêих пределах. Содержание SiO2 53,04–61,76% (табл. 13). При этом Рис. 45. Метельчатый сиенит необходимо отметить, все метельчатые монцониты имеют более êислый состав, однаêо далеêо не все êварцевые монцониты имеют метельчатóю стрóêтóрó. Монцонитам свойственны более низêие по сравнению с ãаббро-долеритами êонцентрации TiO2 и более высоêие, но весьма непостоянные êонцентрации К2О. Самая полная информация о вещественном составе монцонитов собрана на о. Палинсаари (1488, табл. 14), ãде выделено 3 êóпольных стрóêтóры (Светов, Свириденêо, 1995). Содержание SiO2 здесь êолеблется от 53,90% до 64,04%, а содержание К2О от 2,48% до 4,98%. Сопоставление петроãрафии и химизма в пределах этоãо хорошо обнаженноãо острова позволяет выявить общóю направленность процессов монцонитизации, протеêающей в большом интервале температóр. Высоêое непостоянство содержания SiO2 и К2О в монцонитах и êварцевых монцонитах без êаêой-либо видимой заêономерности смены состава можно связывать лишь с незаêономерным межãранóлярным распределением êварцêалишпатовых пеãматоидных срастаний и последóющим неравномерным распределением êалишпата и êварца. На ранней стадии монцонитизации, êаê óже отмечалось, êристаллизóется êалинатриевый полевой шпат (табл. 11), что свидетельствóет о высоêой температóре начальной монцонитизации. На заêлючительной стадии êристаллизóются êалишпат и альбит. Клинопироêсен на ранней стадии замещается бóрым селадонитом и амфиболом, на заêлючительной стадии – зеленым селадонитом. Направленность процесса метасоматичесêой монцонитизации достаточно полно отражена с помощью миêрозондовоãо анализа (табл. 10, 11). Пятнистый монцонит (1488-7, табл. 14) хараêтеризóет раннюю стадию монцонитизации. Здесь еще местами сохраняется ãаббровая стрóêтóра. Химичесêий состав êлинопироêсена сопоставим с еãо составом в ãаббро (табл. 7). Одновременно присóтствóют зерна низêоêальциевоãо пироêсена – пижонита с более высоêим содержанием железа. Пижонит замещается амфиболом, отвечающим по составó жедритó (табл. 10), и содержится в нем в виде релиêтовых зерен. Сам фаêт присóтствия жедрита в составе маãматичесêих пород Валаамсêоãо силла, не подверãавшеãося реãиональномó метаморфизмó (Свириденêо и др., 1995), является êосвенным признаêом метасоматичесêоãо преобразования ãаббро-долеритов. Известно, что жедрит не êристаллизóется из маãматичесêоãо расплава, бóдóчи минералом метасоматичесêоãо происхождения. Титаномаãнетит распадается на ильменит и маãнетит. В ассоциации с ними наблюдается тонêозернистый сфен. Поздняя стадия монцонитизации достаточно хорошо отражена в резóльтатах миêрозондовоãо анализа (1488-24, табл. 10). Здесь отсóтствóет пироêсен, и темноцветный минерал представлен жедритом. Широêо развита ассоциация êалишпат-альбит-êварц, а таêже ильменит – низêотитанистый маãнетит. Нарядó с ранним, призматичесêим, присóтствóет поздний иãольчатый апатит. Мноãо êальцита и сфена. Вместе с êальцитом и êварцем, представляющими ãидротермальнóю стадию, встречаются зерна хальêопирита, сфалерита. В хальêопирите наблюдаются вêлючения ãаленита. Химичесêие анализы ãаббро-долеритов и монцонитов êóпольных стрóêтóр (табл. 13), охараêтеризованных в ãлаве 4, подтверждают наблюдаемые маêросêопичесêи заêономерности изменения состава ãаббро-долеритов при монцонитизации. Уменьшение содержания пироêсена и óвеличение содержания êварц-êалишпатовоãо êомпонента способствóют приобретению породой лейêоêратовоãо облиêа и изменению ее стрóêтóры.

94

Рис. 46. Стрóêтóра монцонитов и сиенитов

ГЛАВА 6

ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ.

ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ.

ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ.

SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O wËÏÒÆÖËÒÑÇÇ-lóãÕÎ 1499-1 51,28 2,36 13,87 4,02 9,30 0,190 3,72 4,58 3,54 1499-2 51,40 2,70 14,30 3,90 7,83 0,156 3,00 6,58 3,47 1499-6 52,22 2,12 14,40 4,40 6,48 0,162 3,13 5,73 3,50 1499-7 51,00 2,10 14,80 3,66 8,04 0,124 3,80 5,03 3,26 1499-8 51,13 2,15 14,45 4,42 7,82 0,086 3,47 5,10 3,53 2373-1 52,92 2,36 13,88 4,65 7,33 0,207 3,08 6,12 3,52 2377-1 48,57 2,67 12,10 7,22 8,86 0,224 4,47 6,42 2,93 2378-1 48,27 2,78 12,60 6,71 8,60 0,190 4,58 6,44 2,89 2379-1 49,64 2,47 12,78 6,15 7,93 0,217 3,84 6,73 2,99 1499-4 55,40 2,20 13,81 5,52 6,69 0,138 2,13 4,53 3,79 2381-1 60,14 1,35 13,67 3,34 5,78 0,155 2,43 2,03 3,80 2381-2 56,78 1,50 13,43 4,08 7,50 0,156 3,31 2,64 3,61 2382-1 57,60 1,63 13,31 4,37 6,83 0,157 3,51 2,34 4,16 2383-1 54,20 2,04 14,60 4,52 6,68 0,172 2,87 5,69 3,65 Ó. iÓÖÎÑÇ-Ó.sÇÉÉÇ×ÎÏ 1477-1 49,68 2,84 13,88 5,90 7,27 0,120 3,50 7,75 3,50 1477-3 52,69 2,27 12,79 5,84 7,24 0,150 3,50 6,05 3,50 1478-3 52,78 2,32 14,01 6,22 6,25 0,143 3,24 6,20 3,22 1483-2 59,73 1,33 13,94 5,37 4,35 0,121 1,97 3,60 4,35 1483-5 60,36 1,18 13,63 4,54 4,74 0,120 2,42 1,82 4,45 1484-1 64,65 0,79 14,03 3,20 3,49 0,079 1,42 0,99 3,79 1484-2 62,08 0,96 14,24 4,62 3,85 0,083 0,93 2,86 4,32 1486-1 57,50 1,44 14,24 4,80 5,45 0,112 3,00 2,50 4,00 1487-1 62,84 1,04 13,93 4,90 3,63 0,088 1,54 2,99 3,85 2060-1 59,22 1,25 14,37 3,02 6,39 0,160 3,26 1,60 3,87 2483-1 62,36 1,06 14,10 3,38 4,83 0,138 2,21 1,46 3,74 2483-2 59,88 1,29 13,95 4,89 4,59 0,150 2,21 3,65 4,29 Ó. nâêËÕÎêêâ 1497-3 50,09 2,35 14,46 6,59 6,84 0,100 3,51 6,45 3,59 1497-5 49,21 3,13 13,62 6,02 8,43 0,156 3,80 6,26 3,32 1497-7 52,01 2,43 14,91 4,98 7,70 0,094 2,16 6,44 3,60 1497-8 51,72 2,72 13,62 5,58 7,04 0,150 3,20 6,20 3,49 1497-9 50,94 2,34 13,57 3,22 9,34 0,127 3,63 5,48 3,55 2370-1 51,18 2,99 13,19 5,09 7,69 0,204 4,88 5,54 3,18 2370-2 47,69 2,93 13,23 9,74 5,80 0,208 4,56 4,52 4,15 1497-1 53,48 2,28 14,12 6,11 5,94 0,140 3,45 5,51 3,73 1497-10 53,34 2,18 13,13 3,86 8,62 0,154 2,77 5,93 3,55 1497-11 54,23 1,98 13,84 2,07 8,22 0,126 3,08 5,80 4,00 2370-3 63,34 0,76 4,77 14,07 1,01 0,219 1,58 5,20 1,21 2,03 2,10 2,16 2,19 2,43 2,12 2,47 2,17 2,53 2,72 1,67

1,82 2,23 2,17 3,48 3,74 5,86 3,99 3,21 3,35 4,00 4,74 3,37

3,03 2,14 2,48 2,16 2,63 2,39 1,97 1,93 2,32 3,21 4,32 3,28 2,91 2,50 0,64 1,41 1,21 0,99

1,14 1,00 1,45 1,23 0,89 0,96 1,13 1,42 1,27

2,73 1,93 2,13 3,02 3,48 1,99 2,38 2,48 2,33 1,76 2,13 2,98 2,48 1,98

1,42 1,17 1,06 1,00 0,18 0,94 0,87 0,86 1,06 1,02 0,29 0,24

1,83 1,92 1,62 1,31 1,40 1,49 1,51 1,15 0,73

1,83 1,77 1,57 1,38 3,30 2,11 3,00 1,56 2,87 2,78 5,53

1,29 1,62 0,84 2,57 0,10 1,97 1,00 1,22 0,47 2,07 0,94 1,25 0,28 1,10 1,31 0,61 0,11 2,65 1,07 1,35 0,42 2,26 0,27 1,23 0,39 1,48

1,80 1,10 1,08 0,45 0,39

1,34 1,50 1,37 1,40 1,49 1,17 2,04 2,03 2,43 0,96 0,53 0,53 0,60 1,05

99,69 99,76 99,69 99,62 99,54 99,70 99,84 99,66 99,70 99,68 99,96

99,70 99,95 99,72 99,93 99,96 99,58 99,52 99,65 99,51 99,88 99,54 100,17

100,02 99,97 99,60 99,64 99,75 99,66 99,91 99,56 99,88 100,17 99,71 99,82 99,93 99,99

0,36 0,39 0,38 0,39 0,41 0,40 0,37 0,37 0,42 0,40 0,58

0,34 0,39 0,40 0,44 0,46 0,61 0,48 0,45 0,47 0,51 0,56 0,44

0,46 0,38 0,41 0,40 0,43 0,40 0,40 0,40 0,44 0,46 0,53 0,48 0,41 0,41

K2O P2O5 H2O Ô.Ô.Ô. sóÑÑÇ K2O/K2O+Na2O

1361 1294 1281 1500 1388 1800 1860 1411 1716 1629 480

1212 1396 1521 2063 1723 2742 2232 * 2258 1800 2600 3300

1472 1424 1654 1281 1474 1700 1100 1700 2100 1885 1800 1000 1200 2000

Ba

36 36 40 36 48 45 56 33.8 48.46 48.46 147.2

34 37 33 60.35 67 92 71 * 55.78 69 74.1 56

47 39 48 34 41 52 46 44 54 56 85 64 60,35 51,2

Rb

5,3 6,36 4,24 2,8 2,8 2,8 2,8 2,12 2,8 6,6 2,8 2,8

3,18 5,3 4,24 5,3 2,12 2,12 3,18 3,18 3,18 2,12 2,12 2,12 2,12 2,12

Cs

13,94 13,47 10,22 14,86 20,44 13,9 16,72 19,97 14.86 19,97 18,58 14,4

18,12 15,33 15,79 18,12 16,72 13,47 14,86 13,47 13,94 17,65 16,72 21,37 22,3 12,54

Li

47 51 50 51 * 51

25 24 34 28 * 34

54 46 54 51

45 52 53

184 168 212 221

186 230 253

280 291 394 410 * 360

46 46

50

23 270

14 177 14 199

45 46 49 44 45

Y

219 199 215 198 201

24 17 20 18 19

Nb Zr

438 5,3 14,4 14 446 3,18 12,54 17 525 5,3 17,65 16 5,3 11,15 348 3,18 17,65 20 460 3,18 16,72 330 3,18 28,33 506 3,8 14,4 14 451 2,83 19,04 22 432 1,9 16,26 22 110 4,7 32,05

470 451 476 438 293 259 279 * 318 260 260 380

298 484 449 360 355 620 470 450 500 409 450 250 350 520

Sr

52 26 10 21 47 56 36 * 51 21 * *

34 33 21 28 10 7 21 14 14 40 7 3 3 14

Cr

10 17 47 * 6 45 7 3 6 10 1,1 38 6 10 260

6 6 6

6 6 9 6 * 8

6 7

6

6 6 6 6 9

Th

8 8 8 * 8 31 8 8 8 8 31

8 8 2 8 8 8 8 * 3 24 16 16

8 8 8 8 8 39 47 47 39 8 24 31 31 31

Ni

28 41 29 * 31 39 39 20 29 83 16

27 25 24 9 9 6 11 * 7 24 8 16

26 25 25 24 25 31 47 47 47 21 16 24 24 24

Co

t Ç È Ð Î Ú Ç 13 . wÎÑÎÛËÖêÎÏ ÖÓÖ×ÇÉ ãÇÈÈÕÓ-ÊÓÐËÕÎ×ÓÉ êóÔÓÐàÒßÙ Ö×Õóê×óÕ Î ÔÕÓÊóê×ÓÉ ÎÙ ÑÓÒÚÓÒÎ×ÎÍÇÚÎÎ ÒÇ dÇÐÇÇÑÖêÓ-sÇÐÑÎÒÖêÓÏ ÓÖ×ÕÓÉÒÓÏ ãÕÆÊË

142 158 128 * 115 134 185 129 105 86 146

156 101 105 34 27 36 22 * 24 56 * *

104 131 82 80 105 90 235 213 190 65 62 50 62 101

V

16 16 24 16 24 24 16 24 16 16 8

16 16 8 24 24 8 8 8 6 8 8 16

16 24 24 24 16 16 24 16 24 16 16 16 16 16

Cu

14 10 18

11

11 17 13

19

13 15 15 16 26 12 21

19

10 20 20 12 10

Pb

161 177 161 129 193 177 169 112 193 177 56

161 153 177 145 193 884 153 233 153 193 161 177

474 177 177 72 80 161 177 177 177 225 161 177 201 161

Zn

1494-1 1494-2 2320-3 2088-3 2095-1 2088-2 2089-2 2095-2 2098-1 1490-2 1492-1 1493-1

2322-6 2100-2 2306-1 2307-2 2309-2 2321-1 2322-1 2322-2 2322-3 2322-5 2323-1

ãÇÈÈÕÓ ãÇÈÈÕÓ ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ.

ãÇÈÈÕÓ ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ. ÑÓÒÚ.

SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 gÑËÐàÆÒÓÉßË ÓÖ×ÕÓÉÇ 50,08 1,51 14,89 6,83 6,81 0,150 3,90 7,25 3,16 1,95 1,67 50,41 2,45 14,61 5,19 7,70 0,115 3,70 6,87 3,58 1,84 1,62 54,40 1,66 13,87 4,96 6,90 0,177 2,57 4,93 3,76 2,62 0,78 61,19 1,10 14,10 3,33 5,60 0,148 2,20 1,60 3,68 4,64 0,33 58,87 1,33 14,03 4,33 5,31 0,144 2,21 3,94 3,94 3,29 0,53 61,08 1,30 14,27 4,67 4,45 0,024 1,84 2,94 4,14 3,61 0,38 61,57 1,02 14,18 3,70 5,24 0,148 2,02 1,53 4,12 4,16 0,32 60,88 1,15 14,27 3,77 5,10 0,144 2,38 1,60 3,99 4,13 0,36 62,02 1,03 14,20 3,53 4,74 0,143 1,96 1,30 3,50 5,21 0,27 54,54 1,40 14,54 4,06 7,43 0,128 4,75 3,44 4,12 2,82 0,76 56,08 1,75 14,10 4,26 6,25 0,141 2,20 4,58 4,07 2,85 0,68 53,13 2,31 14,25 4,49 7,87 0,160 3,52 5,70 3,61 2,73 1,32 dÓÖ×ÓÛÒßÏ ÈËÕËã Ó. dÇÐÇÇÑ 51,86 2,18 13,80 8,63 3,59 0,123 4,30 3,58 3,43 2,95 0,90 57,70 1,73 14,00 3,46 6,64 0,195 2,37 3,60 3,73 3,50 0,60 59,36 1,39 13,40 3,61 6,39 0,017 2,28 2,75 3,81 3,76 0,44 60,10 1,33 13,71 3,40 5,73 0,172 1,98 3,61 4,10 3,48 0,44 58,73 1,43 13,56 3,92 6,10 0,177 2,38 3,90 3,94 3,40 0,53 55,90 1,61 13,64 5,14 5,82 0,166 2,32 4,15 3,87 3,00 0,64 53,48 1,97 12,88 8,73 4,60 0,179 3,75 2,43 2,90 3,37 0,90 54,46 2,19 13,27 3,92 7,47 0,180 3,39 3,79 3,01 4,20 0,89 61,26 0,98 13,78 6,64 2,08 0,088 2,26 1,43 3,40 4,75 0,28 54,38 2,23 13,50 4,21 6,47 0,172 3,76 4,15 3,33 3,25 0,90 58,08 1,33 13,56 5,21 5,39 0,127 2,14 2,86 3,63 4,01 0,43

p ê Ó Ò Û Ç Ò Î Ë × Ç È Ð . 13

0,17 1,18 0,98 0,84 1,25 1,14

1,63 0,78

1,44 1,07 3,25

0,00

1,01 1,11 1,36

2,55 1,52 2,01 1,53 1,58 1,87 3,13 2,09 1,84 2,07 1,60

1,79 1,59 1,84 1,94 1,85 0,93 1,55 1,81 1,62 2,15 1,62 0,87 99,58 99,87 99,58 99,94 100,00 99,83 99,54 99,98 99,67 99,72 99,54

100,01 99,70 99,87 99,91 99,82 99,68 99,61 99,63 99,57 100,17 99,67 99,98

H2O Ô.Ô.Ô. sóÑÑÇ

0,46 0,48 0,50 0,46 0,46 0,44 0,54 0,58 0,58 0,49 0,52

0,38 0,34 0,41 0,56 0,46 0,47 0,50 0,51 0,60 0,41 0,41 0,43

K2O/K2O+Na2O 35 34 56 80 60 65 68 73 90 50 41 44.8

Rb

Cs

* 7,5 4,24 4,24 4,24 * * * * * *

3,18 5,3 * 6,06 5,7 5,7 5,7 5,7 5,7 418 1,9 * 3,8 381 1,9

447 513 350 220 340 260 370 350

Sr

2900 61 390 2300 62.17 340 2800 64 270 3000 59 290 3000 57 340 3300 62.18 350 2500 64 250 2700 71 260 3700 92 260 3100 62 330 3200 78.63 340

1527 * 1495

1391 1367 2600 2100 1700 2700 3000 2600

Ba

15,33 19,97 19,04 15,33 19,04 14,4 18,58 13,47 15,33 13,94 15,33

12,08 15,33 12,08 16,26 19,97 12,08 14,86 18,12 16,72 24,15 13,01 15

Li

*

*

*

*

*

*

82 * 12 27 7 14 21 14 7 62 14 * 21

16 182 45 6 38 12 173 50 6 10 21 14 14 14 14 7 14 22 323 60 6 57 * * * * * 19 211 53 6 27

16 16 24 8 24 16 24 16 16 16 8

8 8 16 16 24 16 24 24 24 8 * 8

24 16 39 16 16 16 24 31 16 24 16

34 26 24 16 16 16 16 16 16 21 * 28

16 24 16 8 8 8 8 8 8 16 8 16 67 8 40 16 6 8 6 8 6 8 50 8 73 8 67 16 11 8 78 16 22 8

162 164 56 62 56 22 34 17 34 45 * 82

137 161 193 169 177 169 112 96 104 121 161

13 161 12 137 177 177 177 161 169 169 169 20 209 137 17 177

Nb Zr Y Th Cr Ni Co V Cu Pb Zn

1488-1 1488-2 1488-3 1488-4 1488-5 1488-6 1488-7 1488-8 1488-9 1488-10 1488-11 1488-12 1488-13 1488-14 1488-15 1488-16 1488-19 1488-20 1488-21 1488-28A 1488-28Ö 1488-31A 2319-1 2328-1 301-1 301-3 301-4 301-6 301-7 301-8 301-9 303-5 304-2 304-6 303-10 1495-1 1496-4 1498-1 1552-3 1552-6 1625-6 1495-2

SiO2 57,37 63,68 56,36 59,33 56,31 57,41 56,62 60,25 57,62 55,20 55,93 56,59 56,95 56,84 54,88 56,17 55,60 55,54 53,90 56,06 59,60 56,38 60,76 58,08 57,51 58,02 58,15 56,40 60,07 56,59 55,58 53,04 58,96 58,70 56,08 54,30 54,60 54,44 54,10 53,55 59,40 55,70

TiO2 1,57 0,78 1,75 1,30 1,73 1,57 1,57 1,09 1,66 2,12 1,56 1,72 1,72 1,81 1,88 1,89 2,03 1,87 2,22 1,91 1,26 1,96 1,13 1,33 1,56 1,41 1,34 1,61 1,18 1,79 1,64 2,06 1,35 1,58 1,86 2,02 1,96 1,73 2,10 2,14 1,30 1,90

Al2O3 14,29 13,31 13,50 13,41 13,43 13,23 14,17 14,07 13,87 13,20 13,56 13,08 13,64 14,23 14,25 13,60 12,91 13,99 13,72 13,55 14,40 13,81 13,95 13,56 14,09 14,00 12,17 13,15 14,20 12,78 14,34 13,43 14,49 13,39 10,68 13,93 14,50 14,28 14,01 13,84 13,46 14,42

Fe2O3 3,30 3,48 4,03 3,24 5,12 5,62 3,63 4,95 3,51 4,38 4,31 4,42 3,97 4,51 6,10 6,04 4,03 3,42 3,63 4,84 3,72 5,93 3,54 5,21 3,29 4,44 3,71 3,70 4,06 7,61 6,02 5,19 3,17 3,63 3,50 4,50 4,10 3,11 5,34 4,80 2,33 5,14

FeO 7,23 4,06 7,04 6,16 6,67 5,64 7,04 4,85 6,47 7,39 7,10 6,60 6,79 6,51 6,12 5,66 7,45 7,84 7,54 6,47 5,35 5,38 5,24 5,39 7,41 5,17 6,29 7,47 4,44 5,39 6,24 6,77 5,52 5,82 6,27 7,11 7,11 8,56 7,02 7,50 6,68 5,87

MnO 0,150 0,106 0,140 0,108 0,149 0,139 0,142 0,064 0,137 0,122 0,118 0,136 0,139 0,149 0,178 0,149 0,190 0,205 0,243 0,235 0,142 0,213 0,132 0,127 0,151 0,114 0,128 0,149 0,096 0,157 0,145 0,157 0,127 0,142 0,253 0,172 0,136 0,143 0,155 0,185 0,125 0,129

MgO 2,84 2,16 2,63 2,67 3,10 2,84 3,12 1,73 1,41 2,87 2,67 3,12 2,46 2,58 2,27 2,33 3,16 3,08 3,79 2,75 2,86 2,73 2,14 2,14 3,05 1,70 3,85 3,73 1,60 3,12 2,05 3,33 1,73 2,14 3,72 2,50 3,30 3,49 2,65 2,75 2,97 3,27

CaO 2,51 2,28 3,52 2,96 3,32 2,96 2,37 2,55 4,77 5,14 4,43 2,87 3,54 3,08 5,19 4,53 3,97 4,12 4,43 3,69 2,27 4,40 2,00 2,86 2,26 4,00 3,39 3,22 3,08 2,23 4,58 6,36 2,97 2,87 5,92 5,42 3,87 3,43 5,25 5,24 2,28 5,12

Na2O 4,32 4,77 4,49 4,97 4,39 4,26 4,25 4,98 4,31 3,98 4,30 4,69 4,61 4,19 4,09 3,86 4,08 3,97 3,36 4,11 4,04 3,81 3,86 3,63 3,99 4,19 4,00 3,52 4,21 4,25 4,09 3,74 3,69 3,64 3,50 3,54 3,70 4,04 3,54 3,93 4,46 3,22

K2O 3,27 3,81 3,47 3,30 3,20 3,34 3,30 3,53 3,45 2,55 2,86 3,11 3,55 3,03 3,02 2,79 2,95 2,61 2,48 3,32 4,02 2,94 4,06 4,01 3,38 3,50 3,30 3,25 4,00 3,20 3,25 2,50 4,81 3,90 2,22 2,67 2,50 2,66 2,59 2,69 3,12 2,22 1,04 0,45 0,58 0,93 0,91 0,88 0,97 0,99 1,04 0,37 0,79

0,41 0,82

P2O5 0,75 0,23 0,77 0,40 0,73 0,66 0,80 0,33 0,65 0,97 0,85 0,80 0,70 0,90 0,96 0,85 0,89 0,89 1,01 0,86 0,44 0,87 0,34 0,43 0,55 0,51 0,40

H2O 0,72 1,00 0,43 0,86 1,04 0,68 0,50 0,76 0,45 0,76 0,83 0,50 0,63 0,72 1,51 1,04 0,73 1,00 0,06 0,79 0,79 1,11 0,87 1,14 1,06 0,90 1,34 0,16 0,10 0,70 1,18 1,14 1,06 0,70 0,80 0,83 0,89 0,96 1,07 1,13 0,09 0,86 Ô.Ô.Ô. 2,06 1,50 2,03 1,69 1,50 1,87 2,06 1,50 1,83 1,69 1,81 1,59 1,90 1,75 1,33 1,56 2,26 2,08 3,29 2,04 1,80 1,43 1,86 1,60 2,68 1,71 2,79 3,53 2,17 1,78 1,51 2,03 2,45 2,43 4,79 1,66 2,00 2,83 1,93 2,02 3,19 1,83

sóÑÑÇ K2O/K2O+Na2O 99,68 0,43 100,18 0,44 100,19 0,44 99,58 0,40 99,68 0,42 99,75 0,44 99,59 0,44 99,90 0,41 100,18 0,44 99,63 0,39 99,52 0,40 99,58 0,40 100,00 0,44 99,60 0,42 100,28 0,42 99,67 0,42 99,57 0,42 99,67 0,40 99,73 0,42 99,89 0,45 99,96 0,50 99,90 0,44 99,88 0,51 99,51 0,52 100,98 0,46 99,66 0,46 100,86 0,45 99,89 0,48 99,62 0,49 100,42 0,43 100,63 0,44 100,79 0,40 100,78 0,57 99,52 0,52 100,52 0,39 99,56 0,43 99,55 0,40 100,64 0,40 100,75 0,42 100,82 0,41 99,78 0,41 100,47 0,41 29

29 504

37

53 48 1665

363 -

51 41

2080 -

385 316 304 362 473 367 504

52 53 46 65 48 50 40

2210 1539 1577 2344 1678 1947 1628

330

304 336 344 251 * 315 * 402 378 290 320 320

Sr 100 213 328 265 326 322

82 79

Rb 52.12 78.64 73.15 60.35 54.86 53.95 64 50.29 59.44 52.12 57.6 53.95 81.38 62.18 48.46 40.23 47 44 48

2800

2023 1781 2079 1691 * 1679 * 1985 1868 1900 2400 2100

Ba 100 1328 1872 1938 1461 1644

Cs 1,9 0,9 1,9 1,9 4,7 4,7 1,9 1,9 4,7 5,7 4,7 1,9 1,9 1,9 1,9 4,7 4,7 * * 2,12 2,12 4,24 4,24 4,24 2,12 5,30 * * 6,36 4,24 4,24 6,36 6,36 6,36 2,00 * * * * * * 2,12

Li 39,02 22,76 48,31 35,3 28,8 23,69 25,08 19,97 20,9 27,87 27,87 20,9 22,3 21,83 17,65 18,12 23,69 22,76 19,04 28,80 15,79 20,90 20,44 22,76 17,65 19,51 * * 19,51 14,86 18,12 12,08 14,86 18,12 68,00 14,40 12,08 13,94 15,33 15,33 15,79 19,04 313 284 295 328 273 284 219

324 214 252 268 * 284 * 261 273

Zr * 445 292 305 261 275

55 48 51 48 50 51 48

52 51 54 43 * 51 * 59 52

Y * 51 48 50 46 47

6 6 7 6 6 6 8

6 6 6 6 * 1 * 6 6

Th * 6 6 6 6 6

10 17 10 62 10 17 52

Cr * 46 51 68 18 10 * 56 44 45 23 * 27 * 56 10 7 14 7

Co * 9 25 2 18 18 * 13 19 21 16 * 22 * 26 19 39 24 24

8 8 8 8 8 8 8

10

Cu 8 16 8 16 8 16 16 16 16 16 16 8 8 8 16 16 8 16 16

18 13 11 17 16 17 17

17

200

Pb Zn 169 34 129 19 * 15 169 12 50 22 193 177 18 185 13 217 17 177 15 169 153 19 153 193 18 16 19 169 281 177 193

15 58 18

33 76 58 30 103 71 112

V * 20 62 36 48 53 * 17 58 99 59 * 69 * 62 58 67 62 90

26 254 50 6 55 2 19 73

8

14 21 19 12 27 23 22

10 20

Ni * 8 8 8 8 8 * 8 8 8 8 * 8 * 8 8 47 16 16

26 292 52 6 40 8

25 26 25 26 23 24 21

28 33 19 22 * 28 * 23 22

Nb * 32 28 28 24 24

t Ç È Ð Î Ú Ç 14. wÎÑÎÛËÖêÎÏ ÖÓÖ×ÇÉ ãÐÇÉÒßÙ ×ÎÔÓÉ ÑÓÒÚÓÒÎ×ÓÉ – êÉÇÕÚËÉßÙ ÖÎËÒÎ×ÓÉ dÇÐÇÇÑÖêÓãÓ ÖÎÐÐÇ (ÓêÎÖÐß ÑÇÖ.%, áÐËÑËÒ×ß ã/×)

qÆ×ÒÎÖ×ßË

2315-1 2333-2 2333-3 2421-1 2422-1 2426-1 1488-17 1488-18 1488-26 1488-28 1488-32 2088-3 2088-2 2095-1 2089-2 2095-2 2320-1 2320-2 2322-1 2322-2 2322-3 2321-1 2318-1 2306-1 2307-2 2309-2 1484-1 1484-2

SiO2 60,37 60,06 59,78 60,76 59,84 61,76 58,05 59,50 64,04 59,60 65,62 61,19 61,08 58,87 61,57 60,88 59,46 60,38 53,48 54,46 61,26 55,90 57,64 59,36 60,10 58,73 64,65 62,08

pêÓÒÛÇÒÎË

nË×ËÐàÛÇ×ßË

TiO2 1,22 1,15 1,20 1,20 1,36 1,16 1,37 1,32 0,84 1,26 0,69 1,10 1,30 1,33 1,02 1,15 1,14 1,06 1,97 2,19 0,98 1,61 1,57 1,39 1,33 1,43 0,79 0,96

Al2O3 13,99 14,50 13,93 13,80 14,25 14,58 14,22 14,35 14,02 14,40 13,42 14,10 14,27 14,03 14,18 14,27 14,20 13,47 12,88 13,27 13,78 13,64 13,90 13,40 13,71 13,56 14,03 14,24

Fe2O3 3,37 2,67 3,25 3,24 3,52 3,44 4,41 3,65 2,32 3,72 3,77 3,33 4,67 4,33 3,70 3,77 3,91 5,29 8,73 3,92 6,64 5,14 3,77 3,61 3,40 3,92 3,20 4,62

×ÇÈÐ. 14

FeO 5,64 4,74 5,32 5,51 5,65 4,81 5,96 5,74 3,59 5,35 2,73 5,60 4,45 5,31 5,24 5,10 5,46 3,30 4,60 7,47 2,08 5,82 6,95 6,39 5,73 6,10 3,49 3,85

MnO 0,146 0,100 0,109 0,150 0,151 0,127 0,086 0,143 0,134 0,142 0,107 0,148 0,024 0,144 0,148 0,144 0,138 0,146 0,179 0,180 0,088 0,166 0,207 0,017 0,172 0,177 0,079 0,083

MgO 1,91 1,85 1,44 2,02 1,89 1,57 2,56 3,06 1,62 2,86 1,42 2,20 1,84 2,21 2,02 2,38 2,39 1,97 3,75 3,39 2,26 2,32 3,10 2,28 1,98 2,38 1,42 0,93

CaO 2,95 2,81 2,81 2,92 2,79 2,05 2,98 2,13 2,11 2,27 2,12 1,60 2,94 3,94 1,53 1,60 1,57 1,79 2,43 3,79 1,43 4,15 3,02 2,75 3,61 3,90 0,99 2,86

Na2O 4,41 4,23 4,06 4,24 4,29 5,11 4,29 3,98 4,27 4,04 4,44 3,68 4,14 3,94 4,12 3,99 3,89 3,56 2,90 3,01 3,40 3,87 3,99 3,81 4,10 3,94 3,79 4,32

K2O 3,55 3,94 4,32 3,51 3,64 3,34 3,32 3,60 4,54 4,04 3,56 4,64 3,61 3,29 4,16 4,13 3,98 5,12 3,37 4,20 4,75 3,00 3,10 3,76 3,48 3,40 5,86 3,99

H2O Ô.Ô.Ô. sóÑÑÇ K2O/K2O+Na2O 0,85 1,56 100,41 0,45 0,08 3,43 99,56 0,48 0,08 2,87 99,20 0,52 0,87 2,04 100,61 0,45 0,91 2,06 100,76 0,46 0,89 1,50 100,63 0,40 1,20 1,75 99,75 0,44 0,71 1,98 99,98 0,47 0,41 1,82 100,03 0,52 0,79 1,80 99,96 0,50 0,13 1,75 100,02 0,45 1,94 99,91 0,56 0,00 0,93 99,68 0,47 1,85 99,82 0,46 1,55 99,61 0,50 1,81 99,63 0,51 0,19 3,08 99,79 0,51 0,99 2,46 99,87 0,59 1,18 3,13 99,54 0,54 0,98 2,09 99,98 0,58 0,84 1,84 99,67 0,58 0,17 1,87 99,83 0,44 0,94 1,43 99,60 0,44 1,07 2,01 99,58 0,50 1,15 1,53 99,94 0,46 1,18 1,58 100,00 0,46 0,94 1,25 99,58 0,61 0,28 1,10 1,31 99,52 0,48

P2O5 0,44 0,00 0,03 0,35 0,41 0,29 0,74 0,48 0,27 0,44 0,23 0,33 0,38 0,53 0,32 0,36 0,34 0,29 0,90 0,89 0,28 0,64 0,66 0,44 0,44 0,53

Rb 37 76 80

Sr 330 350 330

1748 45 264 2000 65 300 2800 86 200 80 1900 68 130 2100 80 220 2700 65 260 1700 60 340 3000 68 370 1600 73 350 3000 75 270 3400 138 270 2500 64 250 2700 71 260 3700 92 260 3300 62 350 2100 55 280 2800 64 270 2900 59 300 2900 57 340 76 260 2232 63 280

Ba 2700 2400 2900

Cs 5,30 5,30 2,12 2,12 2,12 2,12 5,30 3,18 2,12 5,30 4,24 2,12 5,30 4,24 1,06 * 3,18 3,18 * 2,12 6,36 2,12 2,12 2,12 2,12 2,12 4,24 4,24

Li Nb Zr Y Th Cr Ni Co V 27,87 20 20 32,05 20 20 13,47 20 20 17,19 18,58 15,79 28,80 25 277 49 13 58 8 20 10 17,65 48,31 23,23 21,83 24,15 23,69 23,23 22,76 22,76 13,94 10 20 16,72 20 20 * 30 30 39,02 20 40 27,87 20 20 19,97 20 20 20,90 30 30 22,30 30 50 21,83 10 20 17,65 30 20 19,04 15,33 28 410 51 6 36 8 11 22

9 10 10 20 10 10 10 10 10 10 21

18

220 170 140 120 130 210 210 240 210 220

Cu Pb Zn 10 200 10 200 10 210

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

99

Изменение химичесêоãо состава пород при монцонитизации в пределах êóпольных стрóêтóр Хейнясенмаа-Кóãри, о. Мюêериêêю, восточноãо береãа о. Валаам, островов Зосима-Савватия и Емельяновых островов (табл. 13) таêое же, êаê на о. Палинсаари. Сопоставляя содержание редêих элементов в ãаббро-долеритах и монцонитах, необходимо отметить, что с монцонитизацией óвеличивается содержание Ва и Rb, что связано с óвеличением содержания êалия. Однаêо эта заêономерность проявлена нечетêо, по-видимомó, из-за непостоянства êалиевости монцонитов. Более четêо проявлено óвеличение êонцентрации Zr, Nb, Y. Пластовые тела êварцевых монцонитов с метельчатой стрóêтóрой или без нее, встречающиеся в составе êóпольных стрóêтóр, обычно наблюдаются в их центральной части. Они имеют состав êварцевых монцонитов и, следовательно, формирóются в зрелóю стадию монцонитизации. К ним относятся: 1) êамерно-инъеêционное тело êварцевых монцонитов восточноãо береãа о. Валаам мыс Мюллюлахти (2322-3, табл. 13), 2) пластовое тело êварцевых монцонитов Лещевой бóхты о. Валаам (2333-2, табл. 14) и 3) пластовое тело метельчатых монцонитов о. Хейнясенмаа (2381-1, табл. 14). Эти пластовые тела имеют сопоставимый химичесêий состав с содержанием SiO2 60,06–61,26% и К2О – 4,32–4,75%. В них сохраняются релиêтовые зерна пироêсена и плаãиоêлаза (табл. 10, 11), но в основном породообразóющие минералы представлены минералами зрелой стадии монцонитизации (табл. 10, 11). Широêо проявлены ãидротермальные процессы. Высоêожелезистый пижонит обычен в метельчатых монцонитах о. Валаам (2322-3 и 2333-2, табл. 10), а среди метельчатых монцонитов о. Хейнясенмаа (2381) пироêсен отсóтствóет. Темноцветный силиêат здесь представлен амфиболом жедритовоãо состава. В свою очередь в пластовом теле êварцевых монцонитов бóхты Лещевой 2333-2 отсóтствóет амфибол, а пироêсен интенсивно замещается низêотемператóрным зеленым селадонитом. Первичный плаãиоêлаз среднеãо состава, хараêтерный для ãаббро-долеритов, в пластовых телах êварцевых монцонитов встречается лишь в виде единичных релиêтовых зерен. Плаãиоêлаз пластовых тел представлен преимóщественно альбитом, ассоциирóющим с êалиевым полевым шпатом и êварцем. Калинатриевый полевой шпат, свойственный высоêотемператóрной стадии монцонитизации, встречен лишь в пластовом теле бóхты Лещевая (2333-2), ãде сохранились релиêтовые зерна породообразóющих минералов ãаббро-долеритов. Ярêим проявлением низêотемператóрной стадии, êроме широêоãо развития альбита, êалишпата и êварца, является преобразование титаномаãнетита, вместо êотороãо êристаллизóются маãнетит и ильменит с более низêим содержанием TiO2. Ильменит на ранней стадии монцонитизации имеет примерно равное содержание TiO2 и FeO. В дальнейшем, êаê óстановлено с помощью миêрозондовоãо анализа, распределение титана в нем становится неравномерным и местами содержание еãо сóщественно преобладает над содержанием железа (табл. 12, 2322-3). Появляются рóтил, пирит, сфен, низêотитанистый маãнетит. Последний выполняет миêротрещины в зернах ильменита. Содержание TiO2 в нем составляет первые проценты. В метельчатом монцоните пластовоãо тела о. Хейнясенмаа 2381-1 вместе со сфеном, низêотитанистым маãнетитом и пиритом развивается таêже иãольчатый фтористый апатит более поздней ãенерации, а таêже êальцит и сфалерит. Таêим образом, пластовые тела êварцевых монцонитов, приóроченные ê наиболее проницаемым теêтоничесêим стрóêтóрам, завершают в реãиональном процессе монцонитизацию ãаббро-долеритов Валаамсêоãо силла. 6.3. ГРАНИТ-ПОРФИРЫ И ГРАНОФИРЫ ЖИЛЬНЫХ И ТРУБЧАТЫХ ТЕЛ Граниты в составе Валаамсêоãо силла отличаются чрезвычайным разнообразием миêрострóêтóр и состава (рис. 47). Главными породообразóющими минералами здесь являются êварц и êалиевый полевой шпат. Кварц образóет разнообразные по размерó идиоморфные зерна, либо пеãматоидные срастания с êалишпатом. Нередêо вместе с селадонитом (1628-2, 2332-2, рис. 47) или же с êарбонатом и с альбитом он выполняет миароловые пóстоты. Ортоêлаз на фоне êварц-альбит-êалишпатовой основной массы наблюдается в виде таблитчатых вêрапленниêов, иноãда с ãранофировыми êаймами, а таêже в виде длиннопризматичесêих êристаллов (1477-5, 1496-2, 1551-4, рис. 47), либо радиально-лóчистых аãреãатов. В ãраните встречаются êсенолиты ãаббро-долерита, сохраняющие свою первичнóю стрóêтóрó (1638-2, рис. 47), а таêже отдельные обломочные зерна плаãиоêлаза и пироêсена (1639-3, 2296-3, рис. 47). Постоянно наблюдаются не вписывающиеся в стрóêтóрó ãранита зерна биотита, амфибола, маãнетита, ильменита, сфена, селадонита. Типичные аêцессорные минералы – апатит и цирêон. Встречены таêже единичные зерна тóрмалина.

100

ГЛАВА 6

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

Рис. 47. Стрóêтóры ãранитов жильных и трóбчатых тел, вêлючающих разнообразные êсенолиты

101

102

ГЛАВА 6

О ãенетичесêой природе жильных ãранитных тел свидетельствóет хараêтер их непосредственноãо êонтаêта с ãаббро-долеритом и монцонитом, ãде отмечается повышенная êонцентрация миароловых пóстот (особенно в верхнем êонтаêте полоãозалеãающей жилы). Миêроãранит и ãаббро-долерит различаются по размерó зернистости, но êонтаêт их не выãлядит резêим. Межãранóлярные пространства в ãаббро-долерите междó плаãиоêлазом и êлинопироêсеном заполнены êварц-êалишпатовым миêропеãматитом, а таêже селадонитом и êварцем (таêими же, êаê в êонтаêтирóемом жильном миêроãраните). Повсеместно имеются признаêи межãранóлярноãо просачивания флюидизированноãо ãранитноãо расплава в ãаббро-долерите. На êонтаêте ãранитных жил с монцонитом четêо проявлено метасоматичесêое воздействие ãранита, выраженное в êалишпатизации плаãиоêлаза и развитии в нем по трещинам спайности селадонита. Гранофир прониêает вãлóбь вмещающей породы. Непосредственно на êонтаêте присóтствóют пóстоты, в êоторых êрóпнотаблитчатые зерна êалишпата поãрóжены в селадонит. Интенсивность êалишпатизации и селадонитизации óменьшается по óдалению от êонтаêта с ãранитовыми жилами. Миêрозондовый анализ разнообразноãо состава минералов, содержащихся в жильных и трóбчатых телах ãранофиров, и сопоставление с составом соответствóющих минералов в монцонитах (табл. 15, 16, 17), позволяет более полно выявить хараêтер метасоматичесêих преобразований при монцонитизации ãаббро-долеритов и оценить стадийность этоãо процесса. Крóпные таблитчатые зерна щелочноãо полевоãо шпата в центральной части имеют êалинатриевый состав (табл. 15) и в направлении ê êраевым частям постепенно переходят в êалишпат-пертит и затем – в чисто êалиевый полевой шпат, образóющий пеãматоидные срастания с êварцем. Калинатриевый состав встречается таêже на êонтаêте с зернами êлинопироêсена. В êалиевом полевом шпате можно видеть мелêие вêлючения зерен биотита, амфибола, цирêона и землистый аãреãат сфена. Состав пироêсена и амфибола в ãранофире сопоставим с составом этих минералов в монцонитизированных ãаббро-долеритах (табл. 16). Т а б л и ц а 15. Химичесêий состав полевых шпатов в ãранофирах 2514 Калинатриевый полевой шпат

1489

2514 Жильные ãранофиры Калиевый полевой шпат

1489

Плаãиоêлаз

1489 2479-1

Гранофиры трóбчатых тел

Калиевый полевой шпат Плаãиоêлаз

2479-2 2479-1 2479-2

1 2 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 1 1 2 1 1

SiO2 68,08 68,36 68,5 68,6 68,38 70,52 67,85 66,7 66,74 72,64 66,67 65,92 66,93 67,31 72,16 67,06 73,11 66,46 66,38 68,54 58,58 71,78 70,32 66,64 66,39 66,37 69,13 68,39

Al2O3 18,17 18,16 17,69 17,31 18,15 16,5 18,98 17,51 17,88 14,05 17,17 18,19 18,12 17,56 15,46 17,54 14 17,36 18,25 16,55 26,15 16,98 18,37 17,63 17,59 17,76 19,21 18,81

FeO

CaO

Na2O 5,57 5,44 5,48 5,35 4,93 4,65 5,57 0,5 0,49 1,37 2,08 0,68 1,66 0,94 1,01 0,97

0,92

9,17 0,7

0,55 5,49 10,14 11,31

К2О 8,18 8,04 8,33 8,74 8,54 8,32 7,67 15,79 15,18 13,3 15,66 13,6 12,87 14,46 10,72 14,46 11,88 15,22 14,15 14,35 0,61 0,4 15,73 16,01 15,88

0,9

10,77 11,2

1,29

Сóмма 100 100 100 100 100 99,99 100,07 100 100,3 99,99 99,99 100 100 100,01 100 100 100 100,01 98,78 99,99 100 100 100 100 99,99 100,01 100,01 99,69

Здесь четêо выделяются две ãенерации пироêсена. Ранний êлинопироêсен авãитовоãо состава присóтствóет в êсенолитах ãаббро-долерита. Зерна еãо нередêо трещиноваты и замещаются амфиболом (жедритом), êоторый в свою очередь замещается биотитом. Более поздняя ãенерация пироêсена – пижонит образóет êаймы воêрóã êрóпных зерен êварца в ассоциации с длиннопризматичесêим ильменитом и апатитом. Ильменит иноãда наблюдается в пеãматоидном срастании с биотитом, жедритом, êварцем и êалишпатом. Титаномаãнетит, типичный для ãаббро-долеритов (табл. 7), в ãранитных жилах отсóтствóет. Вместо неãо êристаллизóются ильменит и низêотитанистый маãнетит (табл. 17). Землистый аãреãат сфена является вновь образованным за счет разложения êлинопироêсена и титаномаãнетита. Местами наблюдаются бесстрóêтóрные пятнистые соотношения êварца, êалишпата и жедрита. Жедрит по всей площади «разъедается» êварц-

ПЕТРОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

103

êалишпатовым аãреãатом и содержит единичные мелêие неправильной формы зерна сфалерита. Плаãиоêлаз долеритовых êсенолитов в ãраните (соответствóющий андезинó) иноãда постепенно переходит в анортоêлаз (табл. 15), что соответствóет высоêотемператóрной стадии êалишпатизации. Т а б л и ц а 16. Химичесêий состав пироêсена, амфибола, биотита в ãранофирах

1554-2 2514 Пироêсен 1489

2514

Жильные ãранофиры

1554-2 Амфибол

1489

1554-2 Биотит 1489

Гранофир из трóбчатых тел

Пироêсен

2479-1

Биотит

2479-2

1 2 3 1 1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 1 1 2 1

SiO2 49,32 51,97 50,74 55,48 54,79 58,14 50,36 53,93 29,65 39,07 41,15 37,77 36,63 38,28 38,52 36,42 48,97 37 41,34 38,62 41,03 41,77 43,46 44,45 38,9 44,1 40,21 50,38 42,88 42,67 42,7

TiO2 0,57 0,5

0,83 1,04

0,74

0,48 2,72 2,61 2,59 1,88 1,69 1,26 4,1 4,07 4,9

Al2O3 4,58 3,49 5,51 3,29

FeO 24,92 22,1 23,12 20,65

3,53 1,18 6,06 10,5 11,91 14 13,75 14,87 12,37 13,24 10,35 13,09 13,03 11,69 11,43 9,73 10,69 10,28 12,16 9,9 10,65 4,04 11,6 11,25 11,47

15,79 14,38 28,79 12,45 52,47 38,58 33,63 32,39 33,63 30 31,52 38,33 26,96 39,55 28,69 34,02 10,63 12,96 18,02 19,41 31,79 20,32 30,3 20,03 16,33 18,53 18,59

MnO 0,47

0,71

0,34

0,58

0,7

0,39

MgO 7,81 9,25 9,33 8,53

CaO 9,41 9,44 9,88 8,57

11,17 15,41 4,31 13,01 8,82 10,69 12,61 15,54 15,99 16,85 14,36 11,12 13,73 10,37 16,94 15,67 21,13 17,49 14,77 13,13 5,49 13,26 6,49 10,8 14,87 13,83 14,33

18,2 10,3 10,3 18,3 1,96 1,16 0,7

Na2O 1,99 2,3 2,01

K2O 0,94 0,96 1,42 0,7

1,38 1,22

0,41 0,65

0,29

0,54 0,51

1,37 0,37

1,05

0,81 9,82

2,01 0,84

8,47 9,46 10,35 9,68 7,66 9,39 9,33 0,99 9,37 9,66 9,43

Сóмма 100,01 100,01 100 99,94

Mg/Mg+Fe 0,24 0,30 0,29 0,29

99,99 100 99,14 100 100 100 100 99,99 100 100 100 99,99 100,01 100,01 100 100 93,74 91,89 100,01 99,56 99,29 99,66 98,67 99,72 99,99 100,01 101,42

0,41 0,52 0,13 0,51 0,14 0,22 0,27 0,32 0,32 0,36 0,31 0,22 0,34 0,21 0,37 0,32 0,67 0,57 0,45 0,40 0,15 0,39 0,18 0,35 0,48 0,43 0,44

Т а б л и ц а 17. Химичесêий состав ильменита, маãнетита в ãранофирах SiO2 1489 Ильменит Жильные ãранофиры 1554-2

Маãнетит

2514 2479-1

Гранофиры из трóбчатых тел Ильменит

2479-2

1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 1 1 2

3,54

2,81 8,87

1,14

TiO2 52,55 49,09 51,64 52,62 51,28 52,4 52,23 51,3 52,67 1,75

Al2O3

1,95 51 51,05 50,98

FeO 47,45 42,63 48,36 47,38 47,64 46,84 46,67 47,72 46,07 95,44 86,14 47,65 47,31 46,45

MnO

MgO

2,18

2,56

1,07 0,76 1,1 0,97 1,26 3,04 1,35 0,87 0,63

CaO

0,76 0,8

Сóмма 100 100 100 100 99,99 100 100 99,99 100 100 100 100 99,99 100

Минералоãичесêий состав ãранитов в трóбчатых телах отличает повышенная флюидонасыщенность и широêое развитие низêотемператóрных минеральных ассоциаций. Самыми распространенными минералами являются êварц, êалишпат и альбит. Калишпат обычно пелитизирован, замещается альбитом. Широêо развит поздний селадонит зеленоãо цвета, нередêо в ассоциации с êарбонатом и с низêотитанистым маãнетитом. Мноãо позднеãо иãольчатоãо апатита. В центральных частях неêоторых зональных столбчатых тел присóтствóют êрóпные êристаллы селадонита и пеêтолита. Именно в трóбчатых телах имеются единичные зерна барита, сфалерита, ãаленита, тóрмалина. В жильных и в трóбчатых ãранитах мноãо цирêона. Химичесêий состав жильных и трóбчатых ãранитов в целом сопоставим (табл. 18, 19). Преобладают сóбщелочные высоêоêалиевые ãраниты. Нельзя не отметить непостоянство в соотношении щелочей.

à ÓÈÕ. 2322-4 2322-8 2306-3 2307-1 2308-1 17-2 301-2 302-2 1477-5 1477-6 1477-8 1479-1 1484-1 1485-2 1489-2 1492-3 1557-2 1625-8 1628-3 1628-4 1628-5 1478-1 1478-2 1481-2 1481-3 1483-1 1483-3 1483-4 1484-3 1489-3 1491-1 1492-2 1497-4 1631-1 1635-5 2331-1 2331-2 1625-9 2284-1 2292-3

SiO2 74,86 74,04 74,22 72,99 75,52 74,21 74,64 74,92 69,90 72,08 76,12 77,62 64,65 75,32 78,16 72,84 75,24 77,12 70,44 71,10 71,76 76,36 74,74 76,10 75,40 77,06 73,80 74,62 75,28 73,08 73,78 71,78 73,92 69,62 70,94 74,76 73,58 76,50 72,74 71,64

TiO2 0,23 0,29 0,26 0,31 0,22 0,18 0,22 0,12 0,21 0,20 0,14 0,16 0,79 0,19 0,16 0,27 0,14 0,15 0,27 0,25 0,24 0,16 0,16 0,16 0,15 0,12 0,20 0,20 0,22 0,28 0,28 0,26 0,16 0,40 0,31 0,25 0,25 0,16 0,31 0,29

Al 2 O3 11,90 11,60 11,88 12,90 11,64 11,59 9,74 9,90 12,66 11,39 10,94 10,37 14,03 12,31 9,95 12,57 11,52 11,45 12,66 12,57 12,25 10,11 10,36 11,45 10,43 10,68 12,06 11,73 11,15 11,18 12,06 11,88 10,72 10,38 12,74 12,18 12,44 11,70 12,05 12,83

Fe2 O3 1,88 1,89 1,61 0,92 2,08 1,40 2,97 1,40 2,02 1,77 1,47 1,13 3,20 0,78 0,91 1,22 0,84 1,07 1,45 1,23 1,36 1,20 1,13 1,78 2,37 2,02 1,51 2,04 2,01 2,23 2,18 1,65 1,53 1,58 0,72 0,76 0,76 1,14 0,82 1,34

FeO 0,50 0,86 0,93 1,00 0,14 1,30 0,57 0,72 1,07 0,93 0,57 0,43 3,49 0,65 0,72 1,15 0,86 0,86 1,58 1,51 1,23 0,72 0,79 0,29 0,57 0,43 0,86 0,86 0,72 0,72 1,01 1,14 1,16 1,61 1,73 1,15 1,16 0,64 2,01 1,72

MnO 0,023 0,038 0,048 0,042 0,020 0,044 0,020 0,025 0,024 0,037 0,020 0,013 0,079 0,014 0,017 0,021 0,020 0,017 0,022 0,023 0,035 0,026 0,034 0,014 0,015 0,012 0,021 0,016 0,020 0,044 0,054 0,045 0,078 0,076 0,036 0,029 0,030 0,027 0,028 0,036

0,40 0,20 0,91 1,43 0,20 0,60 0,71 5,25 1,88 0,42 0,51 0,20 1,34 1,64

MgO 0,30 0,65 0,31 0,31 0,15 1,66 0,30 0,65 0,87 0,81 0,31 0,47 1,42 0,10 1,01 0,81 0,30 0,10 1,15 0,98 1,20 1,00 0,71 0,10 0,90

CaO 0,29 0,43 0,28 0,42 0,21 0,28 0,56 1,75 1,41 0,84 0,28 0,56 0,99 0,56 0,56 0,56 0,28 0,45 1,00 0,93 0,79 0,56 0,98 0,28 0,57 0,57 0,28 0,42 0,28 0,56 0,56 0,70 1,71 0,73 1,02 0,56 0,84 0,33 0,43 0,43

Na2 O 1,64 1,80 2,84 3,24 3,21 4,07 3,78 1,63 2,18 1,97 1,81 2,24 3,79 4,15 2,00 3,52 1,88 2,51 2,00 1,95 2,03 2,00 2,20 2,56 3,22 2,23 3,78 2,98 2,46 1,52 2,01 2,55 2,20 1,52 2,96 2,19 2,12 2,81 3,15 2,88

K2O 7,86 7,29 6,72 6,98 5,93 3,90 6,45 7,33 7,61 8,08 7,43 6,50 5,86 5,12 5,66 5,94 7,95 5,80 7,58 8,45 7,95 6,95 7,75 6,39 5,73 6,36 6,57 6,44 5,81 7,44 7,83 7,79 5,68 6,87 6,72 6,95 7,35 5,93 5,52 6,10 0,13 0,19 0,08

0,07 0,19 0,28 0,02 0,16

0,14 0,11 0,11 0,03 0,04 0,32 0,04 0,11 0,07 0,02

0,03

P 2 O5 0,04 0,06 0,04 0,11 0,08 0,07 0,08 0,05 0,57 0,06 0,36 0,02

H2O 0,06 0,24 0,15 0,10 0,07 0,61 0,15 0,24 0,68 0,50 0,24 0,12 0,94 0,07 0,13 0,29 0,24 0,16 0,92 0,69 0,68 0,27 0,27 0,29 0,10 0,15 0,21 0,10 0,13 0,62 0,79 0,31 0,61 1,69 0,87 0,05 0,05 0,13 0,46 0,47 Ô.Ô.Ô. 0,36 0,60 0,23 0,57 0,16 0,99 0,28 1,16 1,05 1,31 0,37 0,36 1,25 0,26 0,34 0,32 0,36 0,11 0,60 0,30 0,60 0,63 0,99 0,06 0,42 0,35 0,41 0,30 0,56 1,42 0,13 1,13 1,69 1,88 0,96 0,70 0,89 0,28 0,52 0,85

sóÑÑÇ K 2 O/K 2 O+Na2 O 100,00 0,83 99,81 0,80 99,71 0,70 99,90 0,68 99,55 0,65 99,72 0,49 99,80 0,63 99,92 0,82 99,62 0,78 100,00 0,80 100,09 0,80 100,01 0,74 99,58 0,61 99,54 0,55 99,64 0,74 99,53 0,63 99,69 0,81 99,86 0,70 99,84 0,79 100,12 0,81 99,59 0,80 100,05 0,78 100,17 0,78 99,80 0,71 99,93 0,64 100,10 0,74 100,18 0,63 99,95 0,68 99,55 0,70 0,83 100,19 0,80 100,05 0,75 99,84 0,72 99,69 0,82 100,22 0,69 100,10 0,76 99,99 0,78 100,00 0,68 99,61 0,64 100,32 0,68

t Ç È Ð Î Ú Ç 18. wÎÑÎÛËÖêÎÏ ÖÓÖ×ÇÉ ÌÎÐàÒßÙ ãÕÇÒÓØÎÕÓÉ (ÓêÎÖÐß, ÑÇÖ. %, áÐËÑËÒ×ß ã\×) Rb2 O 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,01 0,01 0,01 0,02 0,0002 0,0002 0,0002

0,0002 0,0002 0,0002 0,0001 0,0001 0,0001 0,0002 0,0001 0,0002 0,0002 0,0003 0,0002 0,0002 0,0002 0,0003 0,0003 0,0004 0,0004 0,0002 0,0002 0,0001 0,0002 0,0002 0,0002 0,0001 0,0001 0,0001 0,0002 0,0001 0,0001 0,0002 0,0002 0,0002

Cs 2 O

Li 2 O 0,0190 0,0025 0,0018 0,0030 0,0031 0,0030 0,0030 0,0026 0,0026 0,0026 0,0025 0,0023 0,0030 0,0024 0,0021 0,0039 0,0026 0,0019 0,0002 0,0002 0,0018 0,0018 0,0022 0,0037 0,0023 0,0047 0,0042 0,0018 0,0008 0,0015 0,0020 0,0045 0,0030 0,0110 0,0021 0,0037 0,0028 0,0026 0,0044 0,0023 840 610 520 710 429 487 438 514 942 526 760 1525 814 1476 731 885 380 240 710 890 730 300 610

Ba 2100 3300 1400 810 880 260 946 1150 849 478 512 588 2740 899 643 642 160 65 74 67 34 28 30 37 15 29 38 53 48 29 54 69 33 70 45 45 90 45 120

Sr 45 340 45 45 90 52 53 29 72 31 26 21 259 42 21 71

Zr

11 13 11 24 18 19 23 35 26 34 25 32 33 15 23 12 15

538 728 595 614 820 500 671 808 671 760 664 874 787 562 768 662 597

30 911 756 40 912 33 604 17 688 18 603 29 733 34 394 20 533 62 1025 24 607

Nb

14 19 19 31 42 39 38 57 53 49 69 60 61 33 29 15 24

6 16 14 14 18 12 12 13 18 24 17 20 12 19 7 13 19

Ni 16 8 39 8 8 39 8 4 8 8 8 8 8 8 8

21 39 31 31 48 31 218 8 20 8 17 185 8 202 8 206 8 17 8 174 7 94 5 158 8 217 8 216 8 21 16 34 24 109 8 41 31 27 24 198 8 34 39

Y Th Cr 178 7 75 7 55 52 10 48 39 11 62 18 25 38 17 127 34 26 132 29 10 176 45 14 250 50 9 56 76 14 171 53 15 114 32 11

Co V Cu Pb Zn 22 24 40 8 11 24 8 6 8 64 8 6 8 80 16 6 8 48 16 11 16 19 24 2 18 8 17 249 1 5 8 16 40 6 21 8 25 161 2 10 8 19 66 2 15 8 21 48 2 10 8 18 32 6 36 8 12 88 4 10 8 28 48 2 23 8 25 40 8 24 64 48 8 6 8 32 16 16 16 32 16 8 16 32 8 11 16 26 32 2 10 8 16 177 5 10 8 20 112 2 15 8 14 24 3 27 8 30 32 2 10 8 21 40 2 15 8 18 56 3 19 8 23 56 2 10 16 27 40 2 34 6 25 32 2 27 8 27 96 3 19 4 20 88 6 11 8 16 32 16 28 6 18 24 16 28 16 19 32 16 8 96 16 8 80 16 22 8 24 8 6 8 48 16 6 8 40

à ÓÈÕ. 1477-4 1496-2 1551-5 1551-7 1552-2 1554-2 1559-1 1559-5 1559-6 1623-4 1623-5 1623-5a 1625-2 1625-3 1626-10 1626-11 1626-12 1626-13 1626-4 1626-7 1626-7a 1626-8 1627-1 1627-5 1630-1 1630-2 1630-3 1639-2 1639-3 1639-4 2320-4 2326-1 2332-2 2367-1 2368-1 2473-2 2473-3

SiO2 76,16 75,14 71,32 70,55 72,36 70,40 72,69 75,55 73,20 64,96 69,78 67,85 75,32 76,64 74,54 60,36 56,06 58,20 58,08 69,84 69,44 70,06 65,74 71,22 68,20 72,45 68,42 67,16 73,13 68,94 74,40 71,84 67,80 67,86 68,78 65,90 64,56

TiO2 0,18 0,19 0,27 0,25 0,19 0,32 0,17 0,11 0,14 0,24 0,24 0,17 0,16 0,18 0,18 0,31 1,00 0,59 0,06 0,52 0,57 0,42 0,49 0,21 0,38 0,18 0,28 0,51 0,16 0,50 0,29 0,22 0,38 0,53 0,49 0,30 0,69

Al2O3 10,92 10,34 12,43 13,04 12,04 14,40 12,15 10,57 11,14 11,37 10,85 11,78 10,76 10,90 10,90 12,43 9,84 10,90 9,92 11,98 11,98 12,30 12,45 11,80 12,19 11,28 12,68 11,40 11,62 11,36 11,86 12,95 11,84 12,10 12,64 13,20 12,47

Fe2O3 1,09 1,06 1,91 1,37 0,72 2,32 1,09 1,13 1,26 2,30 2,53 1,94 0,80 0,80 0,75 0,65 1,10 0,87 1,40 0,85 0,51 1,00 0,90 0,90 0,77 0,33 1,63 0,69 0,98 1,51 1,64 0,76 2,11 2,32 1,94 0,80 1,84

FeO 0,65 0,86 0,81 1,30 1,51 0,43 1,02 0,80 0,87 1,43 1,51 1,15 0,72 1,08 0,86 0,86 2,80 1,65 1,72 2,12 2,30 1,80 2,08 1,08 1,89 1,53 1,07 2,34 1,16 1,74 0,72 1,15 1,58 2,89 2,46 1,32 2,46

MnO 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,04 0,03 0,02 0,03 0,05 0,05 0,06 0,03 0,02 0,02 0,03 0,09 0,03 0,18 0,04 0,09 0,03 0,04 0,03 0,06 0,03 0,04 0,04 0,03 0,07 0,02 0,04 0,03 0,05 0,05 0,04 0,08

MgO 0,41 0,31 1,47 1,67 0,40 0,35 1,93 0,02 2,05 4,76 3,00 4,50 0,15 0,33 1,30 0,57 1,76 1,17 1,05 1,16 1,24 1,51 1,07 2,22 2,50 2,61 2,80 3,05 2,08 3,35 0,40 1,21 2,26 2,65 2,01 0,40 2,63

CaO 0,28 1,97 1,06 1,06 0,56 0,77 0,56 1,72 1,42 1,94 0,86 1,27 1,87 0,64 1,08 9,11 13,34 10,70 15,34 2,51 2,59 1,51 5,09 1,61 1,89 1,02 1,06 2,93 0,87 1,46 0,79 0,50 2,52 1,17 1,02 5,36 3,67

Na2O 1,15 2,18 1,87 1,99 2,25 4,40 2,86 3,02 2,88 1,90 2,15 2,23 1,94 1,97 2,76 5,58 5,62 5,35 6,99 2,20 2,10 2,32 3,00 2,59 1,53 2,02 1,90 2,69 2,25 4,35 2,20 2,83 2,49 1,76 2,65 3,20 1,89

K2O 8,21 5,95 7,98 7,61 7,40 5,34 6,08 5,11 5,53 6,75 6,25 6,60 6,87 6,80 5,92 4,17 3,47 4,33 3,00 7,06 7,16 7,21 7,21 5,93 8,93 7,59 7,78 6,36 6,47 4,10 6,95 6,74 5,55 6,53 6,63 8,13 7,38

P2O5 H2O 0,22 0,08 0,08 0,14 0,60 0,12 0,87 0,05 0,27 0,15 0,01 0,14 0,84 0,04 0,81 0,15 1,29 1,46 0,19 1,31 0,46 1,29 0,05 0,14 0,16 0,22 0,87 0,20 0,40 0,59 0,61 0,40 0,49 0,44 0,30 0,42 0,47 0,39 0,47 0,32 0,90 0,44 0,55 0,40 1,12 0,41 1,03 0,08 7,59 0,17 1,08 1,30 1,74 0,03 0,86 0,36 1,37 0,23 0,18 0,04 0,74 0,40 0,06 0,25 0,80 0,22 0,65 0,05 0,11 1,41 1,00 Ô.Ô.Ô. 0,64 1,73 0,91 0,99 2,40 0,66 0,90 0,97 1,14 1,62 1,30 1,93 1,34 0,32 0,64 4,97 3,70 5,31 1,43 0,60 1,22 0,52 0,86 0,82 1,14 0,87 0,85 1,25 0,94 1,81 0,26 0,77 2,60 1,68 1,12 1,08 0,69

sóÑÑÇ K2O/K2O+Na2O 99,95 0,88 99,90 0,73 100,14 0,81 99,97 0,79 100,17 0,77 99,59 0,55 99,64 0,68 100,05 0,63 99,83 0,66 99,75 0,78 100,04 0,74 99,98 0,75 100,17 0,78 100,08 0,78 99,94 0,68 99,66 0,43 100,00 0,38 100,01 0,45 99,92 0,30 99,80 0,76 100,09 0,77 99,92 0,76 99,95 0,71 99,97 0,70 99,93 0,85 100,02 0,79 99,80 0,80 99,77 0,70 100,03 0,74 99,58 0,49 99,99 0,76 99,83 0,70 99,63 0,69 99,80 0,79 100,01 0,71 99,90 0,72 99,80 0,80

t Ç È Ð Î Ú Ç 19. wÎÑÎÛËÖêÎÏ ÖÓÖ×ÇÉ ×ÕóÈÛÇ×ßÙ ãÕÇÒÓØÎÕÓÉ (ÓêÎÖÐß, ÑÇÖ. %, áÐËÑËÒ×ß ã/×)

0,0107 0,0079 0,0088 0,0126 0,0111 0,0119 0,0126 0,0130 0,0091 0,0083 0,0069 0,0094 0,0052 0,0143 0,0137 0,0122 0,0155 0,0097 0,0158 0,0117 0,0145 0,0123 0,0123 0,0068 0,0146 0,0228 0,0078 0,0170 0,0173 0,0145 0,0135 0,0002 0,0002 0,0003 0,0003

0,0003 0,0002 0,0002 0,0005 0,0004 0,0004 0,0003 0,0003 0,0003 0,0003 0,0004 0,0004 0,0004 0,0004 0,0002 0,0004 0,0004 0,0003 0,0002 0,0002 0,0004 0,0002 0,0002 0,0002

0,0029 0,0088 0,0044 0,0108 0,0045 0,0170 0,0018 0,0040 0,0064 0,0012 0,0030 0,0023 0,0030 0,0035 0,0034 0,0032 0,0020 0,0136 0,0031 0,0020 0,0059 0,0047 0,0033 0,0074 0,0022 0,0035 0,0032 0,0017 0,0020 0,0015 0,0028 910 420 390 730 280 530 810 240 970 1350

290 470 490 690 590 160 800 390

450 320 320 840 1100 540 610 430

70 20 913 36 34 21 735 29 72 12 498 21 45 340 95 310 90 110 140

17 662 31 18 817 25

15 570 31 24 942 29

36 32 33 28 30 20 28 37

23 20 18 9 15

99 34 33 53 54 49 56 57 130 57 57 100 72 53

812 785 624 414 422 365 11 413 17 616

11 351 18 21 533 39

Nb Zr Y 23 781 33 42 881 72

41 35

Rb2O Cs2O Li2O Ba Sr 0,0212 0,0002 0,0019 803 20 0,0087 0,0001 0,0025 875 45

7

24 31 12 47 12 39 31 6 24 21 16 8 15 24 24 31 116 31 19 31 17 24 10 47 10 41 31 6 41 31 75 39 8 14 24 24 34 31 15 14 16 151 8 41 24

6 9

16 39 16 16 16 24 31 16 24 24 16 24 16 39 16 16 39 24 16 16 8 8

Th Cr Ni Co 14 20 7 2 15 239 8 3

62 28 17 11 67 28 11 22

73

45

V 10 10

4 8 8 8 16

8 8 8 8 16 16 32 16 24 16 16 8 8 16 8 16 8 8 24 16 8 6

16 22 18

25 18

25 21

14 19 29 6 31 28

14

6 0

32 32 24 24 48 32 40 48 48 40 32 32 40 24 40 40 24 40 40 24 48 40 48 32 48

32 32 48

32

Cu Pb Zn 8 18 32 8 28 40

106

ГЛАВА 6

Это особенно êасается трóбчатых ãранитных тел. Отношение К2О/К2О+Na2O в жильных ãранитах êолеблется в интервале 0,83–0,49, а в трóбчатых – в интервале 0,88–0,30. Трóбчатым ãранитам более свойственна общая вариация химичесêоãо состава (от сиенита до сóбщелочноãо лейêоãранита). В составе жильных тел преобладает сóбщелочной лейêоãранит. В трóбчатых телах в значительно большем êоличестве присóтствóют êсенолиты долерита, а таêже отдельных минералов (пижонита и жедрита). Примером моãóт слóжить хорошо опробованные трóбчатые тела о. Хонêасаари (1626-4-7, -7а, -8; 1626-10-11-12-13, табл. 19), ãде в большом êоличестве представлены трóбчатые тела серых ãранофиров диаметром от 5 до 20 см. В неêоторых из них встречены êрóпные êристаллы селадонита. Высоêие содержания êальция обóсловлены присóтствием êсенолитов пижонита и миароловыми пóстотами, содержащими êарбонат. Главная ãеохимичесêая особенность ãранитов – высоêая êонцентрация бария, что делает их сопоставимыми с ãранитами рапаêиви и соответствóет их сóбщелочномó составó. Для ãранита таêже хараêтерно высоêое содержание цирêона и повышенные êонцентрации Fe2O3. Непостоянство соотношения щелочей, обилие разнообразных метасоматичесêи измененных êсенолитов и множество миароловых пóстот свидетельствóют о перêоляционной природе флюидонасыщенноãо высоêоêалиевоãо расплава ãранитов. 6.4. ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ ЖИЛЬНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ Гидротермальные образования широêо развиты в пределах Валаамсêоãо силла на всей ВалаамсêоСалминсêой островной ãряде. Независимо от положения в разрезе они наблюдаются и в монцонитах, и в ãранитах, и на êонтаêте ãранитных жил с монцонитами. Но особый интерес представляют ãидротермальные жилы и проработêа ãидротермами зон трещиноватости и милонитизации, таê êаê они дают информацию о теêтоничесêих движениях. На архипелаãе Хейнясенмаа преобладают êарбонатные ãидротермальные образования, наблюдающиеся в ассоциации с êварцем и селадонитом. В отдельных местах на êарбонатизацию наêладывается ãематитизация. Широêое проявление ãидротермальных процессов обóсловлено значительной флюидонасыщенностью ãранитноãо расплава, обоãащенноãо óãлеродсодержащими ãазами таê же, êаê и расплав ãранитов рапаêиви (Sviridenko, 1994). Ярêим свидетельством флюидонасыщенности ãранитноãо расплава рапаêиви являются дайêи тóффизитов в ассоциации с массивами ãранитов рапаêиви вдоль южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита. Флюидонасыщенность ãранитноãо расплава Валаамсêоãо силла значительно выше. Cвидетельство томó – мноãочисленные «ãазовые фонтанчиêи», трóбчатые тела ãранитов и, êонечно, миароловые пóстоты, заполненные ãидротермальными образованиями. Статистиêа ãидротермальных жил на о. Байонном и на Емельяновых островах свидетельствóет о приóроченности их ê теêтоничесêим зонам. На о. Байонном встречено 11 ãидротермальных жил, ориентированных êаê в северо-западном, таê и в северо-восточном направлениях. Халцедоновые жилы, вертиêальные в направлении СЗ 285–310°, мощностью до 2–3 см в раздóвах, с аметистом связаны с зонами милонитизации и сдвиãовыми зонами. Проêварцевания сдвиãовых и милонитовых зон, ориентированных на СВ 60–70°, содержат аметист, опал, сердолиê, местами êальцит. Мощность их достиãает 20 см. По пластовой отдельности наблюдаются êварц-êарбонатные нитевидные прожилêи. Встречаются таêже êварц-селадонитовые прожилêи (обн. 2051), ãде селадонит образóет радиально-лóчистые розетêи. Местами эти розетêи по êраям обрастают маãнетитом. В зонах миêротрещиноватости встречены таêже единичные миêропрожилêи, сложенные маãнетитом и светло-зеленым селадонитом. На Емельяновых островах преобладают зоны дробления и трещиноватости северо-восточноãо направления от 30 до 70° (с приóроченными ê ним ãидротермальными жилами). На о. Келисаари (обн. 2089) – обилие зон дробления с êварцем и êарбонатом. Встречена êарбонатная жила мощностью 7 см. В êóпольных стрóêтóрах по пластовой отдельности наблюдаются êварц-ãематитовые жилêи. Реãиональное изóчение различно залеãающих ãидротермальных жил позволяет предполаãать 3 эпохи ãидротермальноãо жилообразования. К наиболее ранним относятся трóбчатые тела с пеêтолитом, селадонитом, êварцем и êарбонатом. Более поздние – преимóщественно êварцевые жилы с халцедоном, аметистом, хрóсталем, и наиболее поздние – êальцитовые жилы в зияющих трещинах.

ГЛАВА 7 МАГМАТИЧЕСКИЕ СЕРИИ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА. ПЕТРОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

7.1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ МОДЕЛИ ПЕТРОГЕНЕЗИСА ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД СИЛЛА Прежние выводы относительно петроãенезиса изверженных пород Валаамсêоãо силла строились в основном на фаêтичесêом материале об их вещественном составе (минеральном и химичесêом). Геолоãичесêое строение силла и еãо стрóêтóра не рассматривались. Начиная с первых ãеолоãичесêих описаний о. Валаам А. А. Иностранцевым (1868), т. е. оêоло 150 лет, все исследователи были единодóшны в том, что широêая вариация состава от ãаббро-долерита до сóбщелочноãо высоêоêалиевоãо ãранита обязана êристаллизационной дифференциации единой исходной маãмы. Лишь К. Д. Хрóщов (Crustschoff, 1891) высêазал предположение о смешении двóх ãетероãенных маãм (Лебедев, 1913, с. 617). Современные исследователи (Франê-Каменецêий, 1998; Носова, 2007) основой петроãенезиса пород Валаамсêоãо силла таêже считают маãматичесêóю дифференциацию. Для подтверждения этой точêи зрения авторами аêтивно использовалось моделирование с привлечением эêспериментальных данных. Рассматривается и проблема источниêа исходноãо маãматичесêоãо расплава. Д. А. Франê-Каменецêий приходит ê заêлючению, что источниêом подверãшейся êристаллизационной дифференциации исходной маãмы является ãранатовый лерцолит, степень плавления êотороãо составляет оêоло 10%. К близêомó заêлючению приходит и А. А. Носова. По ее данным распределение редêоземельных элементов в рассчитанном первичном расплаве высоêотитанистых долеритов отвечает модельным 3–4% выплавêам из ãранатовоãо лерцолита. Нóжно отметить таêже, что, по мнению А. А. Носовой, ферробазальты Приладожья близêи ê йотóнитам, о чем свидетельствóют высоêие отношения Al2O3/CaO, высоêие êонцентрации Ti, P, щелочных оêсидов, Zr, Sr, отчасти Nb, пониженные отношения Nb/La, низêие êонцентрации Cr, а таêже низêорадиоãенный изотопный состав Nd (Носова, 2007, с. 12). Выводы о ãенезисе долеритов строятся на использовании весьма оãраниченноãо фаêтичесêоãо материала. 7.2. ПРОБЛЕМА ИСХОДНОГО РАСПЛАВА ГАББРО-ДОЛЕРИТОВ СИЛЛА Палеовóлêанолоãичесêие исследования Карелии (Светов, 1972; Голóбев, Светов, 1983; Светов, 1984; Светов и др., 1990) позволили отнести протерозойсêий вóлêанизм Фенносêандинавсêоãо щита ê платобазальтовомó типó и выявить заêономерности еãо эволюции. Главными фаêторами петроãенезиса являются: 1) флюидно-маãматичесêое расщепление родоначальной высоêомаãнезиальной маãмы в промежóточных маãматичесêих очаãах на исходные расплавы оливиновоãо толеита и пиêритовоãо базальта; 2) êристаллизационная дифференциация исходных жидêостей в периферичесêих очаãах. Изверженные породы рифейсêоãо платформенноãо чехла, развивающеãося вслед за свеêоêарельсêой стабилизацией (оêоло 1800 млн л), относятся ê трапповой толеит-базальтовой формации. Уже при формировании вепссêоãо вóлêаничесêоãо êомплеêса территория щита являлась областью êонтинентальноãо выветривания и пенепленизации, и лишь в еãо южной части сóществовал мелêоводный бассейн с наêоплением êрасноцветных осадêов. В óсловиях еãо обмеления и происходил платобазальтовый вóлêанизм и внедрение в эрóптивной зоне силлов ãаббро-долеритов (Светов, 1984). Салминсêий вóлêано-

108

ГЛАВА 7

плóтоничесêий êомплеêс, формировавшийся в óсловиях дифференцированных ãлыбовых движений, в êраевой части щита сопоставим с предшествовавшим вепссêим êомплеêсом по составó и óсловиям формирования. Для обоих хараêтерно повышенное содержание железа, титана, êалия и фосфора (Голóбев, Светов, 1983). Рифейсêие базальты обладают тенденцией ê наêоплению железа в ходе эволюции при праêтичесêи постоянном содержании SiO2. В полной мере железистый тренд эволюции реализóется в сóбвóлêаничесêой фации – в силлах и расслоенных интрóзиях. Базальтовые лавы салминсêоãо êомплеêса отличаются наиболее высоêой титанистостью (TiO2 до 3,5%), щелочностью, повышенной общей железистостью и несêольêо пониженными содержаниями SiO2 и MgO. Габбро-долериты Валаамсêоãо силла, Хопóнваарсêоãо неêêа и долеритовые дайêи сортавалитов, êомаãматичные лавам, в целом близêи с ними по составó и имеют повышенные êонцентрации К2О. Высоêая êремнеêислотность этих пород при отмеченной щелочности позволила отнести их ê дериватам оливин-толеитовоãо исходноãо расплава, а не рассматривать производными самостоятельных сóбщелочных и щелочных маãматичесêих расплавов (Голóбев, Светов, 1983; Светов, 1984). Сóбщелочные оливиновые базальты и долериты (Маãматичесêие ãорные породы, 1985) хараêтеризóются более низêими содержаниями SiO2 (45,60 – 49,02%) и К2О (0,56–1,84%). Большой фаêтичесêий материал о неравномерной метасоматичесêой монцонитизации ãаббро-долеритов свидетельствóет о частично вторичной природе SiO2 и К2О в их составе. Постоянно встречаемый межãранóлярный êварц-êалишпатовый ãранофир в ãаббро-долеритах не вписывается в общóю стрóêтóрó породы и поэтомó не может принадлежать ê исходномó составó ãаббро-долеритовоãо расплава. На это же óêазывает непостоянство отношения К2О/К2О+Na2O в ãаббро-долеритах и монцонитах (табл. 8). В ãаббро-долеритах оно составляет 0,34–0,46, а в монцонитах 0,41–0,60. Специфиêó бимодальноãо рифейсêоãо мантийно-êоровоãо вóлêано-плóтонизма южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита, представленноãо в Карелии породами бимодальноãо ãаббро-рапаêивиãранитноãо маãматизма Салминсêоãо плóтона и породами Валаамсêоãо силла, помоãает понять сопоставление их вещественноãо состава и óсловий формирования (Светов, Свириденêо, 1995). Они близêи по времени. В обеих сериях базитовый маãматизм представлен продóêтами êристаллизации высоêожелезистоãо толеитовоãо расплава, боãатоãо Ti, P, V, а êислый êоровый маãматизм – продóêтами êристаллизации высоêоêалиевоãо флюидонасыщенноãо ãранитноãо расплава. И те, и дрóãие имеют эффóзивные аналоãи и представляют вóлêано-плóтоничесêие êомплеêсы. Ассоциирóющие с ними монцониты, êварцевые монцониты и сиениты являются продóêтами взаимодействия междó ãаббро и высоêотемператóрным флюидизированным ãранитным расплавом, обоãащенным барием и цирêонием, и не имеют вóлêаничесêих эêвивалентов. Таêой ãранитный расплав образóется при частичном плавлении хорошо проãретой нижней земной êоры под воздействием базитовой маãмы (Светов, Свириденêо, 1995; Свириденêо, 2002). Чтобы понять соотношение основноãо и êислоãо маãматизма Валаамсêоãо силла в пространстве и во времени, необходимо рассмотреть их физичесêие и химичесêие свойства, содержание и состав летóчих êомпонентов. Для описания физиêо-химичесêих процессов большое значение имеет вязêость маãматичесêих расплавов. Это важная физиêо-химичесêая êонстанта, широêо изменяющаяся с изменением температóры, давления и содержания летóчих êомпонентов. Сêорость течения расплава J в проницаемой среде определяется заêоном Дарси K dP , J= η dX dP ãде K – проницаемость, η – вязêость и – ãрадиент давления. Вязêость расплава маãматичесêих dX пород в соответствии с различием их химичесêоãо состава изменяется в широêих пределах. Вязêость оливиновоãо толеита оценена при 20 êбар и 1400 °С и составляет 10 П (Maaloe, 1998), в то время êаê вязêость щелочноãо оливиновоãо базальта и толеита в óсловиях 1400 °С 1 êбар составляет оêоло 20 П. Кислые маãматичесêие расплавы обладают самой высоêой вязêостью из всех маãматичесêих расплавов. Вязêость êислых расплавов находится в пределах 105–108 П при 1200 °С, а при 1400 °С она равна 104,5– 106,5 П (Лебедев, Хитаров, 1979). Малая вязêость базальтовых расплавов объясняется в первóю очередь небольшим содержанием êремнеêислоты и наличием железа. Сильное влияние на величинó вязêости расплава оêазывают летóчие êомпоненты в их составе и, прежде всеãо H2O, наиболее значимо óменьшающая вязêость алюмосилиêатных расплавов. В настоящее время считается, что формирóющийся в мантийных óсловиях при давлении более 10 êбар и температóрах порядêа 1400 °С базальтовый расплав содержит 1–1,5% H2O (Соболев, 1973; Рябчиêов, 2003). Переãретые «сóхие» базитовые расплавы с низêой аêтивностью H2O содержат CO2, повышающий энерãетичесêóю аêтивность расплавов. По оценêе И. Д. Рябчиêова, исходные маãмы содержат первые проценты CO2.

МАГМАТИЧЕСКИЕ СЕРИИ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

109

Сóщественнóю роль для энерãетиêи маãматичесêих процессов иãрает мантийный флюидный потоê (Летниêов, 1999, 2001, 2005; Рябчиêов, 2003). Принято считать, что источниêом еãо является ãраница ядра и нижней мантии. Ф. А. Летниêов рассчитал плотность неêоторых ãазов в мантии в зависимости от давления и ãлóбины (Летниêов, 2001). В резóльтате полóчена следóющая последовательность óменьшения плотности: N2 > CH4 > He > H2. При этом плотность азота в óсловиях внешнеãо ядра и прилеãающей мантии составляет 3,8–3,5 ã/см3, а ó H2 она не превышает 0,5 ã/см3. Поэтомó H2 обладает маêсимальной способностью всплытия ê поверхности Земли. Цитирóемый автор отмечает, что в составе восстановленноãо флюидноãо потоêа может присóтствовать CO, близêий по своим физичесêим и термодинамичесêим свойствам ê N2. При подъеме флюидный потоê эволюционирóет, но ãлавным еãо носителем остается Н2 и сохраняется восстановленность и высоêая энерãетичесêая способность. Сóществование флюидных потоêов в литосфере происходит в óсловиях разóплотнения ãорных пород. Если óчесть, что вязêость астеносферы под Фенносêандинавсêим щитом составляет примерно 7⋅1021 П (Маãницêий, 1965), а вязêость верхней мантии порядêа 1022 П, то можно предположить, что мантийный расплав со значительно более низêой вязêостью под действием небольших напряжений леãêо перемещается в промежóточный маãматичесêий очаã. Сопоставимый химичесêий состав основных и êислых пород Салминсêоãо массива и Валаамсêоãо силла (табл. 20) свидетельствóет о сопоставимости их ãенезиса. Для ãранитов рапаêиви обосновано их происхождение в резóльтате частичноãо плавления нижней êоры под воздействием основной маãмы (Свириденêо, 1968, 2002; Emslie and Stirling, 1993; Frost C. D., Frost B. R., 1997; Ларин, 2008). Плавление происходит в высоêотемператóрных óсловиях при низêих значениях f H 2O и f O2 . Полная сопоставимость химичесêоãо состава ãранитов рапаêиви и жильных ãранитов Валаамсêоãо силла свидетельствóет о единых óсловиях плавления êоры. Т а б л и ц а 20. Средний химичесêий состав ãлавных разновидностей пород бимодальноãо маãматизма Салминсêоãо массива и Валаамсêоãо силла (Юãо-Западная Карелия) Оêислы SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 F Li Rb Cs Ba Sr Y Zr Nb Pb Ta Th U Ni Co V

1(4) 49,07 3,19 17,28 1,87 11,05 0,18 3,62 7,98 3,01 1,26 –

2(21) 73,56 0,19 12,52 0,97 1,8 0,04 0,24 0,78 2,89 5,08 0,04 0,14 48 310 10 567 85 76 261 39 37 2 25 3,2 11 2 13

3(20) 75,23 0,02 13,7 0,63 0,86 0,02 0,07 0,37 3,98 4,56 0,03 0,64 275 772 11 267 85 139 155 72 38 21,6 54 – 18 2 19

4(48) 50,02 2,6 13,73 5,91 7,69 0,145 3,61 6,5 3,42 2,2 1,73

5(16) 76,07 0,15 11,21 1,28 0,77 0,02 0,43 0,82 2,49 5,91 0,11

6(42) 57,50 1,58 13,66 4,3 6,15 0,15 2,65 3,47 4,11 3,34 0,67

7(28) 60,02 1,25 13,94 4,05 5,07 0,13 2,18 2,57 3,99 3,9 0,42

13 43 7 1555 464 48 191 17 14

14 92 2 729 80 42 635 24 21

23(40) 53(33) 4(32) 1819(26) 314(28) 50(21) 285(21) 25(21) 17(21)

23(27) 63(25) 3(26) 2232(23) 285(24) 50(2) 344(2) 27(2) 18(1)

6

12

6(21)

10(2)

8 31 139

8 2 14

10(25) 19(25) 60(24)

20(15) 24(15) 16(2)

П р и м е ч а н и е . Салминсêий массив: 1 – ãаббро-норит ãаббро-анортозитовоãо êомплеêса; 2 – ãранит-рапаêиви (питерлит); 3 – топазсодержащий ãранит. Валаамсêий силл: 4 – ãаббро-долерит; 5 – жильный ãранит; 6 – пятнистые монцониты; 7 – метельчатые монцониты. Редêие элементы: в сêобêах êоличество анализов.

Хараêтерной особенностью состава ãранитов (табл. 20) является преобладание K2O над Na2O при высоêом содержании SiO2 и пониженном содержании Al2O3 и CaO. Они являются продóêтом êристаллизации переãретоãо «сóхоãо» флюидонасыщенноãо расплава, обладающеãо высоêими энерãетичесêими

110

ГЛАВА 7

свойствами. Плавление основных пород происходило при стабильности плаãиоêлаза. Проблемным остается высоêое содержание êремнезема и щелочей. По всей вероятности, здесь ãлавнóю роль иãрал восстановленный флюидный потоê, несóщий êалий и производящий выщелачивание êремнезема из основных пород нижней êоры. Реститы óльтраосновноãо состава в нижней êоре, видимо, ответственны за сложный хараêтер зоны перехода êора–мантия и присóтствие слоев М1 и М2. Специфичесêий высоêоêалиевый ãранитный расплав, переãретый и флюидонасыщенный, отличается низêой вязêостью. Кроме дрóãих отличительных особенностей, этомó способствóет высоêое содержание в расплаве щелочей, êоторое приводит ê разрыхлению трехмерной алюмосилиêатной сетêи (Граменицêий и др., 2000). Ослабление связей междó Si и O2 повышает элеêтропроводность и снижает вязêость расплава. Для Салминсêоãо массива обосновано пятиêратное внедрение ãранитноãо расплава (Свириденêо, 1968). Длительность внедрения и êристаллизации êаждоãо из них, по оценêе А. М. Ларина (2008), не превышала 1–2 млн лет. Нами сделан óпор на оценêó энерãетичесêой сóщности ãранитов рапаêиви, таê êаê они в отличие от сопоставимых жильных ãранитов Валаамсêоãо силла, достаточно полно изóчены. Плавление êоровоãо материала в основании земной êоры под воздействием основноãо расплава и мантийноãо флюида запóсêает механизм лоêальноãо движения мантийноãо и êоровоãо вещества, движения потоêа флюидноãо расплава-раствора. Явления лоêальноãо диапиризма – это ãлавная причина широêоãо развития вóлêано-плóтонизма. Развитие мантийноãо и мантийно-êоровоãо диапиризма в доêембрии Карелии обосновывается нами палеовóлêанолоãичесêими методами (Светов, Свириденêо, 2002). Понятию мантийноãо диапира в маãматичесêой ãеотеêтониêе соответствóет представление о центре эндоãенной маãматичесêой аêтивности (ЦЭМА) в реãиональной палеовóлêанолоãии. При этом ЦЭМА понимается êаê проеêция на дневнóю поверхность очаãовой системы мантийноãо питания. Перêоляционный способ продвижения фронта флюидо-маãматичесêих систем способствóет развитию ячеисто-сотовой сóперстрóêтóры общей системы очаãовоãо питания. При подъеме ê поверхности Земли вязêость маãмы óвеличивается в резóльтате снижения давления и температóры. 7.3. ЭНЕРГЕТИКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КАМЕРНОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ГАББРО-ДОЛЕРИТОВ ВАЛААМСКОГО СИЛЛА Валаамсêий силл, площадью оêоло 16000 êм2 и мощностью примерно 200 м, в вертиêльном сечении может быть мноãоэтажной êамерно-инъеêционной интрóзией. Заполнение êамеры было не одноаêтным, и не из одноãо êанала, сêорее же всеãо – по системе выходов на одной трещине. О множестве питающих êаналов свидетельствóет нереãóлярная и неóстойчивая трахитоидность. На наш взãляд, Валаамсêий силл – это идеальный объеêт синерãетичесêих исследований, способный дать мноãо новоãо в понимании и объяснении еãо сêрытой истории. Прежде всеãо, с позиции синерãетиêи силл представляет собой отêрытóю неравновеснóю системó, ãде óправляющие параметры независимо меняются во времени. Главной проблемой остается соотношение основноãо и êислоãо маãматизма в пространстве и во времени. Валаамсêий силл – êлассичесêий природный объеêт, соответствóющий изóченномó эêспериментально ãоризонтальномó слою жидêости, равномерно подоãреваемомó снизó и охлаждаемомó сверхó (Добрецов и др., 2001). Тепловая подпитêа происходит за счет внедрения в системó êоровоãо ãранитноãо сильно флюидизированноãо расплава. Высоêая энерãетичесêая аêтивность êаê основноãо, таê и êислоãо расплавов с высоêой сêоростью поднявшихся из промежóточноãо маãматичесêоãо очаãа нижней земной êоры, не способствовала интенсивномó повышению их вязêости. Но вследствие деãазации маãмы при формировании силла в êамерных óсловиях произошло понижение температóры, что исêлючало формирование расслоенности силла. Можно предположить лишь разный эффеêт выплавления ãранитноãо расплава и образования жил, трóбоê и монцонитовых êóпольных стрóêтóр. Полóчается, что формирование флюидно-маãматичесêой ãранитной системы шло не тольêо за счет трансмантийноãо потоêа (слишêом êратêовременен и малообъемен импóльс базальтовоãо маãматизма), но и за счет обоãащения летóчими êомпонентами в зоне внедрения ãаббро-долеритов в салминсêие песчаниêи. Петролоãичесêи данная система проявила себя в заêлючительнóю стадию êристаллизации ãаббро-долеритов. Если бы внедрение базитовоãо расплава в маãматичесêóю êамерó происходило при óсловии равенства температóры сверхó и снизó, то создалась бы система, ãде перенос тепла осóществляется тольêо за счет температóрноãо ãрадиента остывания. Для тоãо чтобы состояние системы стало неóстойчивым, температóрный ãрадиент должен превысить определеннóю величинó. В óсловиях подоãрева снизó и остывания сверхó температóрный ãрадиент обеспечивает тепловое расширение расплава внизó, и он, êаê

МАГМАТИЧЕСКИЕ СЕРИИ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

111

более леãêий, станет подниматься вверх, а более тяжелый бóдет сверхó опóсêаться вниз. Этот процесс óправляется вязêостью расплава. С разницей температóр возниêает не тольêо плотностная инверсия, но линейно меняется и давление – от теплоãо êрая ê холодномó. Это óже неравновесная система. Затем происходит стрóêтóрирование расплава в системó êонвеêционных ячееê с одинаêовой ранãовостью (ячейêи Бенара). С формированием êонвеêтивных термоãравитационных ячееê óвеличивается способность слоя пропóсêать через себя тепло. В центре ячейêи сохраняется более высоêая температóра, а в нисходящих ветвях – пониженная. В определенный момент начинается êонтраêционное сжатие, и две ветви нисходящих стрóй образóют трещины отрыва, формирóющие столбчатóю отдельность. Изóчение Валаамсêоãо силла вдоль Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды позволило выявить хараêтер связи êонвеêции с óровнем ãлóбинности и типом отдельности (табл. 5). В нижней части разреза силла, ãде широêо развито маãнетитовое ãаббро и пластовая блоêовая отдельность, движение отсóтствовало, либо было очень слабым, таê êаê здесь иноãда фиêсирóются изоãнóтые столбиêи ãранофира, формировавшиеся до полноãо остывания ãаббро-долерита. Выше по разрезó обнарóживаются признаêи двóхмерной валиêовой êонвеêции, с êоторой ассоциирóет полоãоволнистая отдельность. Развитие столбчато-призматичесêой отдельности на ãлóбине 80–150 м является одним из êритериев трехмерной ячеистой êонвеêции в пределах силла. Кроме тоãо, над ãоризонтальными течениями формирóются площади «фонтанчиêов». Здесь, видимо, сêорость всплывания мелêих êапель или пóзырьêов флюида выше, чем сêорость êонвеêтирóющеãо расплава. Выше по разрезó на ãлóбине 80–30 м широêо развиты êóпольные стрóêтóры пятнистых монцонитов – следствие лоêальноãо всплывания ãранитноãо материала. Здесь набирает силó êонвеêция ãранитноãо расплава. Начало ее фиêсирóется формированием ãранофировых жил вдоль ослабленных зон êонтраêционноãо сжатия в ãаббро-долеритах. Кóпольные стрóêтóры монцонитов – это центральные части ячееê Бенара, ãде происходит восходящий потоê ãранитноãо расплава, осóществляющий монцонитизацию – процесс, êоторый можно êлассифицировать êаê проявление флюидно-маãматичесêоãо силиêатно-расплавноãо диапиризма (рис. 48). Емó способствóет высоêая энерãетичесêая аêтивность флюидизированноãо ãранитноãо расплава, в êотором с падением температóры возрастает аêтивность воды и ее оêислительные свойства. Монцонитизация ãаббро-долеритов вызывает разóплотнение. В резóльтате создается система «хаотичесêоãо» размещения наддиапировых êóполов. Формирóется перêоляционный êластер. Еãо следами и являются монцонитовые êóпола, сêопления трóбоê, «фонтанчиêов», жильных ãранофировых тел. Сêорее всеãо, была êаêая-то общая система аддвеêции в маãматичесêой êамере, но ее трóдно реêонстрóировать ввидó очень фраãментарной обнаженности силла на небольших по площади островах в системе протяженной островной ãряды.

Рис. 48. Схема монцонитовоãо диапира. А – в разрезе, Б – в плане 1 – ãаббро-долерит; 2 – монцонит; 3 – деãазация; 4 – направление деãазации; 5 – столбчато-призматичесêая отдельность; 6 – параллелепипедальная отдельность; 7 – полоãо-волнистая отдельность; 8 – столбиêи ãранофира; 9 – поля «фонтанчиêов»; 10 – радиальные жильные тела ãранофира

112

ГЛАВА 7

Схема монцонитовоãо диапира в плане (рис. 48 Б) – это модель самоорãанизации êонвеêтивной ячейêи. Здесь сóществóет взаимодействие физичесêих параметров – температóры, плотности, вязêости. При этом êонвеêтивный режим постепенно переходит в êонвеêтивно-óпорядоченный. Наблюдается всплывание облеãченных монцонитов. Гранитные расплавы формирóют трóбêи. Более тоãо, с монцонитами связаны площади «фонтанчиêов» или ãазовых пóзырьêов, формирóющихся над ãоризонтальными течениями. Видимо, сêорости всплывания мелêих êапель, пóзырьêов флюида выше, чем сêорость êонвеêтирóющеãо расплава. При больших массах монцонитов и сильном растеêании расплава образóются мощные слои, êаê, например, в юãо-восточной части о. Валаам, или единичные тонêие прослои (о. Хейнясенмаа, о. Мюêериêêю). В любом слóчае монцонитовые слои и êóпола формирóются лишь при сóществовании большоãо объема ãранитноãо расплава в виде хотя и маломощных, но пластовых тел. 7.4. ПРОБЛЕМА СМЕШЕНИЯ БАЗАЛЬТОВОЙ И ГРАНИТНОЙ МАГМ В ХОДЕ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛЛА Смешение маãм в настоящее время считается заêономерным свойством саморазвития маãматичесêих систем (Попов, 1984). Обычно в резóльтате смешения основной и êислой маãм образóются породы среднеãо состава. Примером таêоãо типа пород являются позднеархейсêие андезиты зеленоêаменных поясов Центральной Карелии (Зеленоêаменные пояса.., 1988). Каê поêазали ãеолоãичесêие наблюдения в пределах Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды, смешение êислой и основной маãм при формировании силла происходило в óсловиях ãоризонтальноãо залеãания ãранитных тел среди ãаббро-долеритов, êоãда их мощность составляет не менее несêольêих десятêов сантиметров. Протяженные пластовые тела ãранофира моãли формироваться либо за счет перераспределения в составе основной маãмы захваченных высоêотемператóрных ãранитных масс, привнесенных с низов земной êоры, либо за счет самостоятельноãо внедрения êислой маãмы по зонам, соответствóющим пластовой отдельности силла. Но сêорее всеãо, имели место оба варианта, тем более, что внедрение ãранитноãо расплава было неодноêратным. Средний состав пород, образовавшийся в резóльтате процессов смешения маãм, соответствóет êварцевомó монцонитó (табл. 20), хотя состав их весьма непостоянный и варьирóет от монцонита до êварцевоãо сиенита (табл. 14). Метельчатые стрóêтóры, êоторым свойственны длиннопризматичесêие формы полевоãо шпата и пироêсена, свидетельствóющие о большой сêорости êристаллизации – ярêий петроãрафичесêий признаê смешения маãм. Они обычно наблюдаются либо в центральной части êóпольных стрóêтóр среди пятнистых монцонитов (рис. 13), либо в виде пластовых тел междó ãранофиром и монцонитизированным ãаббро-долеритом (восточная часть о. Валаам, Емельяновы острова). Иноãда можно видеть, что длиннопризматичесêий êлинопироêсен растет сêвозь êалишпат и плаãиоêлаз. Сêелетоподобные óдлиненные одновременно ãаснóщие зерна êлинопироêсена имеют êсеноморфные соотношения с êалишпатом и плаãиоêлазом. Полевые шпаты являются преобладающими. Содержание êлинопироêсена обычно не более 10%. Наиболее типичной стрóêтóрой метельчатых монцонитов является стрóêтóра, ãде длиннопризматичесêие êристаллы плаãиоêлаза поãрóжены в êварц-êалишпат-селадонитовóю основнóю массó. Широêо развит êварц-êалишпатовый миêропеãматит. Он оêаймляет плаãиоêлазовые зерна и производит их êалишпатизации. Кварц вместе с селадонитом, а иноãда и с êарбонатом выполняет миндалины. Не вдаваясь в подробности хараêтера стрóêтóр, необходимо отметить, что смешение маãм происходило в достаточно широêом интервале температóр при меняющейся аêтивности êислорода, воды и óãлеêислоты. Признаêом смешения является таêже ранее отмечавшееся присóтствие в ãранофировых жилах миêроêсенолитов ãаббро-долерита и отдельных породообразóющих минералов, сопоставимых по составó с соответствóющими минералами ãаббро-долерита и находящихся в реаêционных соотношениях с ãранофиром. В целом смешение мантийной базитовой и êоровой êислой маãм происходит в óсловиях саморазвивающихся неравновесных систем. В резóльтате формирóются стрóêтóры êаê формы адаптации ê внешним óсловиям. Первые признаêи смешения появляются в óсловиях солидóса базальтовой маãмы и фиêсирóются повсеместно проявленной ассоциацией титаномаãнетита с êалинатриевым ортоêлазом. Условие êристаллизации можно оценить êаê 900 °С при PO2 = 10 −8 атм., соответствóющее температóре лиêвидóса ãранитноãо расплава (Свириденêо, 1970). С падением температóры в заêристаллизовавшемся титаномаãнетите основных пород наблюдается распад твердых растворов на ильменит и маãнетит. При êристаллизации пироêсена в еãо составе óменьшается êоличество êальция и вместо авãита êристаллизóется пижонит. В ассоциации с ними формирóется мелêозернистый аãреãат сфена. Уменьшается общее содержание пироêсена. Последóющее падение PO2 и повышение PН 2 O вызывает амфиболитизацию пироêсена и êристаллизацию высоêоже-

МАГМАТИЧЕСКИЕ СЕРИИ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

113

лезистоãо биотита (табл. 10, 16). Повсеместно проявлены стрóêтóры замещения, ãде неровные «рваные» êрая óдлиненных êристалличесêих зерен жедрита сопровождаются зернистым аãреãатом сфена и релиêтовыми зернами пироêсена. Заметим, что интенсивность этих процессов в основных породах ниêаê не зависит от содержания SiO2 и щелочей. Каê óже отмечалось, êислый расплав обладает свойством интенсивноãо межãранóлярноãо просачивания. Обычно происходит êалишпатизация êрóпных зерен плаãиоêлаза и образования воêрóã них миêропеãматитовых êварц-êалишпатовых êайм. С понижением температóры вместо êалинатриевоãо полевоãо шпата вместе с êварцем êристаллизóются альбит и êалишпат. Наблюдается êрайнее непостоянство стрóêтóры ãибридных пород. В завершающóю ãидротермальнóю стадию повсеместно êристаллизóются селадонит, êварц и êарбонат, êоторые либо образóют миêропрожилêи, либо выполняют миароловые пóстоты, формирóющиеся при деãазации ãранитноãо расплава. Кроме тоãо, селадонит развивается по миêротрещиноватости в пироêсене и плаãиоêлазе. В резóльтате при смешении даже в пределах небольших óчастêов (табл. 14) образóются породы очень переменчивоãо состава и стрóêтóры. Сильнее всеãо варьирóют содержания SiO2 и щелочей. Отмеченная выше сопоставимость состава жильных ãранофиров Валаамсêоãо силла с ãранитами рапаêиви Салминсêоãо массива, содержащими более 6% H2O и оêоло 0,5% CO2 во флюидной фазе (Sviridenko, 1994), позволяет предполаãать, что êислый расплав при формировании Валаамсêоãо силла таêже располаãал соответствóющим составом флюида, аêтивность êотороãо резêо возрасла в малоãлóбинных óсловиях и способствовала смешению маãм в пределах маãматичесêой êамеры силла. Кроме тоãо, ãранитный расплав моã аêêóмóлировать флюиды из базитовой маãмы. 7.5. СИНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ БИМОДАЛЬНОСТИ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА Решающие арãóменты в обосновании ãеотеêтоничесêих построений и êонцепций дает маãматичесêая ãеотеêтониêа. Палеовóлêанолоãичесêими исследованиями óстановлено (Светов, Свириденêо, 2005), что ãеолоãичесêие процессы в пределах Фенносêандинавсêоãо щита протеêают в óсловиях волновоãо поля от раннеãо доêембрия до современности. Любой волновой процесс – это непрерывное превращение одних видов энерãии в дрóãие, и волновая ãеотеêтониêа (синерãетиêа) представляет собою óчение о самоорãанизации и саморазвитии ãеолоãичесêой среды в óсловиях êорпоративноãо взаимодействия всех ее элементов. Последовательность êолебательных ãлыбово-волновых движений четêо проявилась при формировании теêтоно-маãматичесêоãо êарêаса Фенносêандинавсêоãо щита. И êраевая флеêсóра Полêанова, в зоне развития êоторой находится Валаамсêий силл, отражает историю волновых и ãлыбово-волновых движений южной êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита на ãранице с Рóссêой плитой. Изóчение Валаамсêоãо силла с синерãетичесêих позиций позволило понять лоêальное проявление волновоãо поля при петроãенезисе бимодальноãо мантийно-êоровоãо маãматизма. Валаамсêий силл, представляющий собой плосêое интрóзивное тело площадью 16 тыс. êм2 и мощностью 220 м, сформировавшийся при мноãоêратном внедрении базальтовой и ãранитной маãм (подоãрев снизó) и формирóющийся в малоãлóбинных óсловиях земной êоры (охлаждение сверхó). Он содержит ряд отêрытых неравновесных маãматичесêих систем. К настоящемó времени на основе эêспериментальных данных óже рассмотрена (Добрецов и др., 2001) модель ячеистой êонвеêции в ãоризонтальном слое жидêости, подоãреваемой снизó и охлаждаемой сверхó. Поêазано, что для возниêновения неóстойчивой системы температóрный ãрадиент должен превысить определеннóю величинó. Этой величиной является êритерий Рэлея Ra

Ra =

βg∆Tl 3 〉 Ra кр , αV

ãде ∆ T = T1 – T2; l – толщина слоя; ß – êоэффициент объемноãо тепловоãо расширения; α – êоэффициент теплообмена; V – êомпонента веêтора сêорости. При превышении êритичесêоãо значения Raêр настóпает потеря óстойчивости. Вместе с тем нельзя не отметить, что изóчение тепловой и ãидродинамичесêой стрóêтóры в ãоризонтальном слое жидêости (не расплава) – это стационарные óсловия опыта. В действительности же в нестационарных (природных) óсловиях система свободно êонвеêтивных и развитых тóрбóлентных течений отличалась от эêспериментальных. Это обóсловлено прежде всеãо тем, что эêспериментально оãраничены óсловия тóрбóлентноãо режима тепловой êонвеêции, а таêже расчеты сêорости и температóры. В частности, нет ясности в механизмах êонвеêции двóхслойной жидêости, различающейся по вязêости и температóре.

114

ГЛАВА 7

Для широêоãо моделирования природных процессов данные, полóченные из эêспериментальных исследований, явно недостаточны. Не ясна роль ãравитационноãо фаêтора в термохимичесêих процессах и особенно в ãидродинамиêе. При êристаллизации ãаббро-долеритов в маãматичесêой êамере Валаамсêоãо силла с преодолением температóрноãо ãрадиента Raêр маãматичесêая система становится отêрытой и неравновесной. С разницей температóр возниêает плотностная инверсия и изменяется давление. Они линейно меняются от теплоãо нижнеãо êрая силла ê холодномó верхнемó. Хараêтер êонвеêции соотносится с óровнем ãлóбинности и с типом отдельности, заêономерно изменяясь от подножия силла ê еãо êровле (табл. 5). Двóхмерная валиêовая êонвеêция óстанавливается примерно на óровне ãлóбинности 180–150 м, ãде развита полоãоволнистая отдельность. Трехмерная ячеистая êонвеêция (ячейêи Бенара) ассоциирóется со столбчато-призматичесêой отдельностью, êоторая, êаê известно, формирóется тольêо в аêтивных средах ãрадиентных температóр. Она выявляется на ãлóбине выше 150 м. Этомó óровню соответствóет позднемаãматичесêая стадия êристаллизации ãаббро-долерита, и в êонвеêционное движение вовлеêается êислый расплав. Создаются êóпольные типы течения. Конвеêтивный тип течения сменяется на êонвеêтивно-óпорядоченный. Конвеêтивное óпорядоченное движение расплава обóсловливает дальний порядоê столь сложной самоорãанизóющейся системы. К сожалению, нами изóчен лишь ближний порядоê самоорãанизации, посêольêó площадь обнаженности на мелêих островах невелиêа. Кроме тоãо, этомó препятствовала теêтоничесêая блоêировêа Валаамсêо-Салминсêой островной ãряды. Тем не менее адвеêтивная форма всплывания ãранитноãо материала и образование перêоляционноãо êластера óстановлены на о. Хейнясенмаа – о. Кóãри (рис. 13), о. Мюêериêêю и о. Палинсаари. В óсловиях êóпольноãо, вихревоãо движения происходила монцонитизация êристаллизóющеãося ãаббро-долерита и при большом объеме постóпающеãо ãранитноãо расплава – смешение маãм. Процессы, происходящие в базитовой и ãранитной маãмах, при их смешении энерãетичесêи самостоятельны и независимы. Уменьшение êоличества темноцветных минералов и изменение их химичесêоãо состава наблюдается на завершающей стадии êристаллизации ãаббро-долеритов в óсловиях диссипации энерãии. Флюидизированный êислый расплав в противоположность базитовомó энерãетичесêи аêтивен, что позволяет емó просачиваться в межзерновом пространстве êристаллизóющеãося ãаббро-долерита. В этом и проявляется синерãетиêа их взаимодействия при смешении. В приповерхностной части силла (VI óровень ãлóбинности) на отдельных óчастêах можно встретить развитóю тóрбóлентнóю êонвеêцию. Для данноãо óровня ãлóбинности хараêтерны проявления деãазации и развития ãидротермальных процессов. В óсловиях отêрытых неравновесных систем Валаамсêоãо силла, êаê óже неодноêратно отмечалось, формирóется автоволновое поле. Но особóю значимость приобретают единичные óединенные волны – солитоны. Они êратêовременны и неóстойчивы, хотя и óпрóãи. Это самовозбóждающиеся волны êонцентраций, êоторые развиты по всей Валаамсêо-Салминсêой островной ãряде и обеспечиваются мноãоêратным внедрением ãранитноãо расплава. Примером может слóжить волновая модель формирования монцонитовоãо êóпола, ãде ãранитный расплав производит монцонитизацию. Здесь адвеêтивное всплывание леãêоãо ãранитноãо расплава создает перêоляционный êластер объемной метасоматичесêой монцонитизации и смешения базальтовой и ãранитной маãм. Образóются сêопления трóбоê «фонтанчиêов» и жильных ãранофировых тел (рис. 48). Видимо, «фонтанчиêи» – это сотни-тысячи пóзырьêов летóчих êомпонентов, создающие надêóпольнóю зонó перêоляции. Обобщенная модель ãранитноãо солитона представлена на рис. 49. Выделяются несêольêо стадий еãо образования и эволюции. Подобноãо рода солитоны моãóт формироваться лишь в зоне

Рис. 49. Солитоновая модель флюидизированноãо ãранитноãо расплава I, II, III, IV, V – стадии развития солитона

МАГМАТИЧЕСКИЕ СЕРИИ ИЗВЕРЖЕННЫХ ПОРОД ВАЛААМСКОГО СИЛЛА

115

питающеãо êанала. Питающие êаналы Валаамсêоãо силла не единичны и не одноаêтны (Светов, Свириденêо, 1995). Первая стадия имеет ãравитационнóю природó – всплывание леãêой ãранитной маãмы. При достаточном êоличестве внедряющеãося расплава и высоêом температóрном ãрадиенте óстанавливается направленное êонвеêционное перемещение с дрейфом ячееê (стадия II). На стадии III действóют самовозбóждающиеся волны êонцентрации, êоторые бóдóт происходить лишь за счет значительной подпитêи извне. IV стадия – начало энерãетичесêоãо взаимодействия основной и êислой маãм, монцонитизации. Заêлючительная V стадия хараêтеризóет стадию смешения основной и êислой маãм в завершающий диссипативный период развития солитона, происходящий в óсловиях самоорãанизации. В заêлючение нелишне подчерêнóть, что формирование Валаамсêоãо силла происходило в отêрытой неравновесной динамичесêой системе за счет процессов самоорãанизации. Управляющими параметрами являлись меняющиеся ãрадиенты температóры и давления, а таêже энерãетичесêая и вещественная подпитêа за счет неодноêратноãо внедрения флюидонасыщенноãо сóбщелочноãо высоêоêалиевоãо ãранитноãо расплава.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Валаамсêий силл – идеальный объеêт для синерãетичесêоãо изóчения бимодальноãо мантийноêоровоãо маãматизма, еãо одновременноãо и независимоãо сóществования в óсловиях отêрытых неравновесных систем и синерãетичесêоãо взаимодействия в êонêретных ãеолоãичесêих обстановêах. В табл. 21 подытожены заêономерности петроãенезиса силла, термодинамичесêие óсловия и саморазвитие неравновесной системы. Исходный высоêотемператóрный (более 1200°) маãматичесêий расплав, вязêость êотороãо значительно ниже вязêости мантии, с большой сêоростью миãрировал в промежóточный маãматичесêий очаã, расположенный в основании земной êоры. Он сопровождается мантийным восстановленным флюидным потоêом, производящим флюидизацию мантийноãо расплава и при совместном воздействии способствóющим частичномó плавлению земной êоры. В резóльтате образовался высоêоêалиевый ãранитный расплав, в значительной степени флюидизированный. Кристаллизация базитовоãо расплава начинается в маãматичесêой êамере силла с неêоторым фраêционированием маãнетита и, возможно, оливина, êоторый изредêа встречается в маãнетитовом ãаббро. Вообще же, расслоенности силла не сóществóет. В еãо донной части развита пластовая отдельность. Кислый расплав моã частично захватываться базальтовым расплавом и постóпать в маãматичесêóю êамерó силла без смешения маãм из-за большой разницы их температóр. Кроме тоãо, он с большой сêоростью неодноêратно поднимался вслед за базальтовым расплавом. В маãматичесêой êамере Валаамсêоãо силла êислый расплав начал себя проявлять в позднемаãматичесêóю стадию êристаллизации ãаббро-долеритов при выравнивании их температóр. При этом маломощные вертиêальные ãранофировые жилêи предопределяют направления отдельности силла, ãоризонтальные же, мощностью в несêольêо десятêов сантиметров – производят монцонитизацию ãаббро-долеритов. Реже наблюдается смешение маãм. Синерãетичесêое взаимодействие основной и êислой маãм происходит в широêом интервале температóр при высоêом флюидном режиме и в óсловиях изменяющихся аêтивностей êислорода и воды. Кислород, попадая в верхнюю часть земной êоры, аêтивизирóется, êаê в основном, таê и в êислом расплавах. Свидетельство томó – ассоциация ортоêлаза и титаномаãнетита в раннюю стадию монцонитизации. В процессе êристаллизации падает температóра, óменьшается парциальное давление êислорода и óвеличивается давление водяноãо пара. Во всем интервале температóр энерãетичесêи аêтивный флюидизированный ãранитный расплав стремится прониêнóть междó заêристаллизовавшимися зернами породообразóющих минералов в ãаббро-долерите, вынóждая базитовóю маãматичесêóю системó приспосабливаться ê новой ситóации. Уменьшается содержание авãита. Вместо неãо êристаллизóется пижонит, образóется мелêозернистый аãреãат сфена и низêотитанистоãо маãнетита. С понижением температóры (<750 °С) и повышением аêтивности воды вместо пироêсена начинает êристаллизоваться жедрит и биотит, происходит смешение основной и êислой маãм. Состав монцонитов (табл. 14, 20) остается непостоянным. Наиболее переменчивы êонцентрации SiO2, K2O, Na2O. Это резóльтат синерãетичесêоãо взаимодействия двóх маãматичесêих систем (основноãо и êислоãо состава) êаê проявление стремления адаптации ê меняющимся внешним óсловиям. Для позднемаãматичесêой стадии хараêтерно развитие êóпольных стрóêтóр монцонитов и проявление столбчато-призматичесêой отдельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

117

Т а б л и ц а 21. Петроãенетичесêие серии Температóра Стадии интервалы петроãенезиса -20°–(+20°)С VI ãиперãенная

100°–120°С

300 °С 600 °С

V

ãидротермальная в – низêотемператóрная

Кристаллизация и процессы смешения êаолинизация, лимонитизация, арãилитизация, селадонит

б – среднетемператóрная

ãематитизация, êарбонатизация (аãат-халцедон) оêварцевание

а – высоêотемператóрная

селадонит

IV б – автометасоматичесêая апатит Mgt2+сфен биотитизация амфиболизация а – постмаãматичесêая Ав+Кшп+Кв+ilm

750 °С

III позднемаãматичесêая

1000°–900°С

II среднемаãматичесêая

1150 °С

I

1150°–1180°С

раннемаãматичесêая

маãматичесêий расплав

монцонитизация Pl-Fsp+mgt апатит Px-Pl+mgt апатит Ol-Px+Pl+Mgt

флюидизация

Петроãенезис почвообразование, сêорлóповатая отдельность, физичесêое и химичесêое выветривание аãат-халцедоновые ãидротер. жилы, êарбонатизация, êварц-ãематитовые ãидротер. жилы êварцевые и êварцêарбонатные жилы трóбêи ãранофиров, жилы ãранофиров

• • • • • • • •

Теêтоничесêие события аêтивизация движений рифейсêо-мезозойсêие разломы морозобойная трещиноватость зияющие трещины милонитизация наложенная трещиноватость разломная блоêировêа сдвиãовая теêтониêа

• милонитизация • наложенная трещиноватость

ãаббро-монцониты, êонтраêционная отдельность пневматолиз смешение маãм êислой и плитчатая, блоêовая, столбчатобазальтовой призматичесêая êонтраêционная отдельность êрóпнозернистое пойêилитовое ãаббро Ol, Mgt в донной части пластовая Фраêционирование, отдельность пойêилитовое ãаббро, офитовое ãаббро, постóпление êислоãо расплава флюидизация

до 1200°–1400 °С

Постмаãматичесêая IV стадия (750–300°) – время аêтивноãо действия êислоãо расплава в óсловиях пониженной температóры и повышенной аH O во флюиде. Кристаллизóющийся из неãо ãранит имеет альбит-êалишпат-êварцевый состав. По êонтаêтам наблюдается монцонитизация ãаббро-долерита. Образóются флюидонасыщенные трóбêи ãранофиров. Начинает формироваться наложенная трещиноватость, ê êоторой иноãда приóрочены поздние жилы ãранофира. Гидротермальная V стадия свидетельствóет о полном перерождении маãматичесêих систем и их деãазации. Высоêотемператóрная, среднетемператóрная и низêотемператóрная ãидротермальные стадии отражают последовательность ãидротермальных процессов (селадонитизация, оêварцевание, êарбонатизация, ãематитизация). Гидротермальные, таê же êаê и ãидротермально-метасоматичесêие процессы, формирóющие отдельные ãидротермальные жилы, моãóт рассматриваться êаê точêи самоорãанизации и самопостройêи неравновесной системы, посêольêó здесь возниêают резêие êонцентрации элементов системы. Это модель Тьюринãа. Валаамсêий силл слóжит ярêим примером проявления на Фенносêандинавсêом щите не тольêо физичесêоãо, но и химичесêоãо выветривания с развитием êаолинизации, лимонитизации, арãилитизации, селадонитизации. Здесь, в êраевой части Фенносêандинавсêоãо щита в зоне флеêсóры Полêанова, широêо проявлена аêтивизация древних теêтоничесêих движений и аêтивная современная трещиноватость, милонитизация, сдвиãовая теêтониêа. Анализ их и позволил нам обосновать необходимость орãанизации специальных ãеолоãичесêих, ãеолоãо-ãеофизичесêих и ãеофизичесêих исследований в Юãо-Западной Карелии на системе ãеодинамичесêих полиãонов. Петроãенетичесêий анализ отêрытой неравновесной саморазвивающейся системы бимодальноãо мантийно-êоровоãо маãматизма Валаамсêоãо силла, сопоставимоãо с бимодальным ãаббро-анортозитрапаêивиãранитным маãматизмом, позволяет по-новомó, с синерãетичесêих позиций подойти ê рассмотрению таêоãо óниêальноãо объеêта маãматичесêой ãеолоãии, êаêим является рапаêивиãранитный маãматизм. 2

ЛИТЕРАТУРА

Абрамова С. А., Давыдова Н. Н. Стратиãрафия донных отложений Ладожсêоãо озера по данным спорово-пыльцевоãо и диатомовоãо анализов // Верхний плейстоцен. Стратиãрафия и абсолютная ãеохронолоãия. М.: Наóêа, 1966. Амантов А. В., Спиридонов Т. А. Геолоãия Ладожсêоãо озера // Сов. Геолоãия. 1989. № 4. С. 83–86. Анортозит-рапаêивиãранитная формация / Д. А. Велиêославинсêий, А. П. Бирêис, О. А. Боãатиêов. Л., 1978. 294 с. Арсланов Х. А., Гей Н. А., Давыдова Н. Н. и др. Новые данные о позднеплейстоценовой и ãолоценовой истории Ладожсêоãо озера // Известия РГО. 1996. Т. 128, вып. 2. С. 12–21. Баêанова И. Л., Бóслович А. Л. Балтийсêо-Ладожсêая область // Геоморфолоãия и четвертичные отложения Северо-Запада Европейсêой части СССР. Л., 1969. С. 31–34. Баêанова И. П., Котлóêова И. В., Малаховсêий Д. Б. Геоморфолоãия. Принципы районирования // Геоморфолоãия и четвертичные отложения Северо-Запада Европейсêой части СССР. Л.: Наóêа, 1969. С. 25–28. Беêêер Ю. Р. Молассы доêембрия. Л., 1988. 288 с. Бисêэ Г. С. Четвертичные отложения и ãеоморфолоãия Карелии. Петрозаводсê, 1959. 308 с. Боãданов Ю. Б. и др. О новом типе разреза нижнеãо рифея на Балтийсêом щите // ДАН РАН. 1999. Т. 366, № 1. С. 76–79. Боãданов Ю. Б., Савватенêов В. В., Иваниêов В. В., Франê-Каменецêий Д. А. Изотопный возраст вóлêанитов Салминсêой свиты рифея // Изотопная ãеохронолоãия и решение проблем ãеодинамиêи и рóдоãенеза. СПб., 2003. С. 71–72. Величêо А. А. Проблемы реêонстрóêции позднеплейстоценовых оледенений и ледниêовых поêровов на территории СССР // Изв. АН СССР. Сер. ãеоãраф. 1979. № 6. С. 12–26. Вревсêий А. Б., Матреничев В. А. Геохронолоãичесêое и изотопно-ãеохимичесêое обоснование энсиаличесêой природы Сортавальсêой серии. Фенносêандинавсêий щит // Геодинамиêа, маãматизм, седиментоãенез и минераãения Северо-Запада России. Петрозаводсê, 2007. С. 79–82. Вóлêанизм и седиментоãенез доêембрия северо-востоêа Балтийсêоãо щита / А. А. Предовсêий, В. А. Мележиê, В. В. Болотов и др. Л.: Наóêа, 1987. 185 с. Вяюрюнен Х. Кристалличесêий фóндамент Финляндии. М., 1959. 295 с. Гарбар Д. И., Головизнин С. А., Трофимов О. В. Геодинамиêа зоны сочленения Балтийсêоãо щита и Рóссêой плиты // Советсêая ãеолоãия. 1992. № 7. С. 42–50. Геолоãичесêое развитие ãлóбинных зон подвижных поясов (Северное Приладожье) / Н. Г. Сóдовиêов, В. А. Глебовицêий, А. С. Серãеев и др. Л.: Наóêа, 1970. 227 с. Геолоãия Карелии. Л.: Наóêа, 1987. 231 с. Герасимов И. П., Мещеряêов Ю. А. Геоморфолоãичесêий этап в развитии Земли // Изв. АН СССР. Сер. ãеоãр. 1964. № 6. С. 3–12. Голóбев А. И., Светов А. П. Геохимия базальтов платформенноãо вóлêанизма Карелии. Петрозаводсê, 1983. 192 с. Горьêовец В. Я., Раевсêая М. Б., Попов М. Г. и др. Проãнозы алмазоносности Карельсêоãо реãиона Фенносêандинавсêоãо щита // Геодинамиêа, маãматизм, седиментоãенез и минераãения Северо-Запада России. Петрозаводсê, 2007. С. 110–119. Граменицêий Е. Н., Котельниêов А. П., Батанова А. М. и др. Эêспериментальная и техничесêая петролоãия. М.: Наóчный мир, 2000. 415 с. Гриãорьева Л. В., Шинêарев Н. Ф. Условия образования êóпольных стрóêтóр в Приладожье // Изв. АН СССР. Сер. ãеол. 1981. № 3. С. 41–51. Добрецов Н. Л., Кирдяшêин А. Г., Кирдяшêин А. А. Глóбинная ãеодинамиêа. Новосибирсê, 2001. 405 с. Доêембрий Сêандинавии. М.: Мир, 1967. 267 с. Евзеров В. Я. Состав морен Сêандинавсêих ледниêовых поêровов (источниêи первичноãо материала и механизм образования) // Коры выветривания и ãиперãенные полезные исêопаемые восточной части Балтийсêоãо щита. Апатиты, 1983. С. 84–103.

ЛИТЕРАТУРА

119

Зеленоêаменные пояса фóндамента Восточно-Европейсêой платформы. М.; Л., 1988. 212 с. Земная êора и верхняя мантия (Сборниê статей) / Под ред. П. Харта. Пер. с анãл. Под ред. Е. В. Артюшêова и др. М.: Мир, 1972. 640 с. Земная êора восточной части Балтийсêоãо щита. Л., 1978. 231 с. Знаменсêая О. М. и др. Сравнительный анализ палеоãеоãрафичесêих óсловий развития южных и западных береãов Ладожсêоãо озера // История озер. Тр. Всесоюзн. симпозиóма. Т. 2. Вильнюс, 1970. С. 319–332. Елина Г. А., Лóêашов А. Д., Юрêовсêая Т. К. Позднеледниêовье и ãолоцен Восточной Фенносêандии // Палеорастительность и палеоãеоãрафия. Петрозаводсê, 2000. 238 с. Ершов Э. Д., Лисицына О. М. Доêайнозойсêая êриолитозона Земли // Вестн. МГУ. Сер. 4. Геолоãия. 1993. № 2. С. 8–16. Иностранцев А. А. Петроãрафичесêий очерê о-ва Валаам // Трóды I съезда рóссêих естествоиспытателей. Отдел минералоãии и ãеолоãии. 1868. № 8. 52 с. Кайряê А. И., Хазов Р. А. Йотнийсêие образования Северо-Восточноãо Приладожья // Вестн. ЛГУ. Сер. ãеол. и ãеоãр. 1967. Вып. 2, № 12. С. 62–72. Калинêин М. М., Арзамасцев А. А., Поляêов И. В. Кимберлиты и родственные им породы Кольсêоãо реãиона // Петролоãия. 1993. Т. 1, № 2. С. 205–214. Квасов Д. Д. Позднечетвертичная история êрóпных озер и внóтренних морей Восточной Европы. Л., 1975. 278 с. Квасов Д. Д., Баêанова И. П., Давыдова Н. Н. Основные вопросы позднеледниêовой истории восточной Балтиêи // Baltica, 4. Вильнюс, 1970. С. 65–92. Келлер Б. М. Верхний протерозой Рóссêой платформы (рифей и венд). М., 1968. 101 с. Кириченêо Л. А. Контозерсêая серия êаменноóãольных пород на Кольсêом полóострове. Л.: Недра, 1970. 111 с. Клевцова А. А. Основные черты истории развития Рóссêой платформы в венде // Изв. вóзов. Геол. и разведêа. 1968. № 8. С. 3–11. Кононова В. А., Носова А. А., Первов В. А., Кондрашов И. А. Вариации составов êимберлитов Восточно-Европейсêой платформы êаê отражение сóблитосферных ãеодинамичесêих процессов // ДАН. 2006. Т. 409, № 5. С. 662–667. Кононова В. А., Свешниêова Е. В. О связи щелочноãо маãматизма с историей развития центральной стрóêтóры êовдозерсêоãо типа (Кольсêий полóостров) // Проблемы маãматизма Балтийсêоãо щита. Л.: Наóêа, 1971. С. 269–277. Костюченêо С. Л. Стрóêтóра и теêтоничесêая модель земной êоры Мезенсêой синеêлизы по резóльтатам êомплеêсноãо ãеолоãо-ãеофизичесêоãо изóчения // Геолоãия и охрана недр. 1995. № 5. С. 2–7. Кратц К. О. Геолоãия êарелид Карелии // Тр. ЛАГЕД АН СССР. 1963, вып. 16. 210 с. Кóторãа С. С. Геолоã – пóтеводитель по финляндсêим береãам и островам Ладожсêоãо озера и Финсêоãо залива. СПб., 1851. Кóхаренêо А. А., Орлова М. Г., Бóлах А. Г. и др. Каледонсêий êомплеêс óльтраосновных щелочных пород и êарбонатитов Кольсêоãо полóострова и Северной Карелии. Недра, 1965. 772 с. Кóчêо А. А., Белоóсова Н. А., Кравченêо А. В. и др. Эêосистемы Валаама и их охрана. Петрозаводсê, 1989. 199 с. Ладожсêое озеро (развитие рельефа и óсловия формирования Четвертичноãо поêрова êотловины). Петрозаводсê, 1978. 208 с. Лапин А. В. Заêономерности формирования щелочных дайêовых êомплеêсов в связи с проблемой ãенезиса êарбонатитов (на примере Ковдорсêоãо массива) // Проблемы маãматизма Балтийсêоãо щита. Л.: Наóêа, 1971. С. 277–283. Ларин А. М. Рапаêивиãранитсодержащие маãматичесêие ассоциации: ãеолоãичесêое положение, возраст, источниêи. Автореф. доêт. дис. М., 2008. 47 с. Лебедев Е. Б., Хитаров Н. И. Физичесêие свойства маãматичесêих расплавов. М.: Наóêа, 1979. 200 с. Лебедев П. И. Петроãрафичесêие исследования на острове Валаам // Известия Санêт-Петербóрãсêоãо инститóта. 1913. Т. XIX. С. 601–642. Левинсон-Лессинã Ф. Ю. Петроãрафичесêий очерê Олонецêой диабазовой формации // Избранные трóды. М., 1952. Т. 3. 442 с. Летниêов Ф. А. Гранитоиды ãлыбовых областей. Новосибирсê: Наóêа, 1975. 214 с. Летниêов Ф. А., Балышев С. О., Лашêевич В. В. Гранито-ãнейсовые êóпола êаê пример самоорãанизóющихся систем в литосфере // ДАН. 2000. Т. 370, № 1. С. 67–70. Летниêов Ф. А. Флюидные фации êонтинентальной литосферы и проблемы рóдообразования // Вестниê ОГГГГН РАН. 1999. № 4(10). Тр. семинара Отделения «Проблемы ãлобальной ãеодинамиêи и металлоãении». Летниêов Ф. А. Сверхãлóбинные флюидные системы Земли и проблемы рóдоãенеза // Геолоãия рóдных месторождений. 2001. Т. 43, № 4. С. 291–307. Летниêов Ф. А. Флюидный механизм дестрóêции êонтинентальной земной êоры и формирование осадочных нефтеãазоносных бассейнов // ДАН. 2005. Т. 401, № 2. С. 1–3. Лóêашов А. Д. Неотеêтониêа Карелии. Л.: Наóêа, 1976. 109 с. Маãматичесêие ãорные породы. М.: Наóêа, 1985. Т. 3. 458 с. Маãницêий В. А. Внóтреннее строение и физиêа Земли. М.: Недра, 1965. 232 с. Махнач А. С., Веретенниêов Н. В. и др. Рифей и венд Белорóссии. Минсê, 1976. 360 с. Мещеряêов Ю. А. Молодые теêтоничесêие движения и эрозионно-аêêóмóлятивные процессы северо-западной части Рóссêой равнины. М.: Изд. АН СССР, 1961. 88 с. Миêлóхо-Маêлай М. Н. Геолоãичесêий очерê Олонецêоãо óезда и островов Ладожсêоãо озера, расположенных воêрóã Валаама // Материалы для ãеолоãии России. СПб., 1897. Т. XVIII. С. 171–264. Милановсêий Е. Е. Рифтоãенез в истории Земли. М.: Недра, 1983. 280 с.

120

ЛИТЕРАТУРА

Морозов Ю. А., Гафт Д. Е. О природе ãранито-ãнейсовых êóполов Северноãо Приладожья // Стрóêтóра и петролоãия доêембрийсêих êомплеêсов. М.: ИФЗ АН СССР, 1985. С. 3–120. Наóменêо М. А. Новое определение морфометричесêих хараêтеристиê Ладожсêоãо озера // ДАН РАН. 1995. Т. 345, № 4. С. 514–517. Невессêий Е. Н., Медведев Е. С. Осадêонаêопление в Кандалаêшсêом заливе в поздне-послеледниêовое время // Процессы развития и методы исследования прибрежной зоны моря. М., 1972. С. 54–75. Неãрóца Т. Ф., Неãрóца В. З. Литолоãичесêий метод изóчения протерозойсêих терриãенных образований Карелии и еãо значение для стрóêтóрноãо êартирования // Проблемы изóчения ãеолоãии доêембрия. Л., 1967. С. 176–181. Ниêонов А. А. Коры выветривания Фенносêандии, их возраст и палеоãеоãрафичесêое значение // Бюл. Мосê. обва исп. прир. 1968. Т. LXXIII, вып. 5. С. 108–118. Ниêонов А. А. Новейшая и молодая теêтоничесêая аêтивизация юãо-восточной периферии Фенносêандинавсêоãо êратона – новая стóпень познания // Области аêтивноãо теêтоãенеза в современной и древней истории Земли. М.: ГЕОС, 2006. Т. II. С. 74–77. Носова А. А. Петролоãия позднедоêембрийсêоãо и палеозойсêоãо внóтриплитноãо базитовоãо вóлêанизма Восточно-Европейсêой платформы // Автореф. дис. …доêт. ã.-м. н. М., 2007. 47 с. Носова А. А., Веретенниêов Н. В., Кóзьменêова О. Ф. Вендсêие траппы запада Восточно-Европейсêоãо êратона (Волынсêая провинция): ãеохимичесêие, минералоãичесêие, изотопные (Sr, Nd) данные и вопросы петроãенезиса // Происхождение маãматичесêих пород. Материалы X петроãрафичесêоãо совещания. Апатиты, 2005. С. 163–165. Озерецêовсêий Н. Я. Пóтешествие по озерам: Ладожсêомó и Онежсêомó // Первое наóчное описание о. Валаам. СПб., 1792. С. 61–81. Персиêов Э. С. Вязêость маãматичесêих расплавов. М.: Наóêа, 1984. 160 с. Полêанов А. А. Геолоãия хоãландия – иотния Балтийсêоãо щита (стратиãрафия, теêтониêа, êинематиêа и маãматизм) // Тр. ЛАГЕД АН СССР. Л., 1956. Вып. 6. 122 с. Попов В. С. Смешение маãм – важный петроãенетичесêий процесс. Зап. Всесоюзн. минерал. об-ва. 1984. Вып. 2. С. 229–240. Предовсêий А. А. К вопросó о взаимоотношениях ладожсêой формации и ãлыб древнейших ãранито-ãнейсов в Северном Приладожье // Вопросы ãеолоãии и заêономерности размещения полезных исêопаемых Карелии. Петрозаводсê, 1966. С. 231–235. Предовсêий А. А., Петров В. П., Беляев О. А. Геохимия рóдных элементов метаморфичесêих серий (на примере Северноãо Приладожья). Л., 1967. 139 с. Пóзыревсêий П. Геоãностичесêий очерê лаврентьевсêой системы Выборãсêой ãóбернии. СПб., 1866. Пóзыревсêий П. Об исследованиях, произведенных летом 1867 ã. в западной части Олонецêой ãóбернии // Тр. 1-ãо съезда рóссê. естеств. Вып. СПб. Протоê. 4-ãо засед. отд. минер. и ãеол. 1868. Раевсêая М. Б., Горьêовец В. Я. Реêонстрóêция позднеархейсêих центров óльтраосновноãо вóлêанизма // Палеовóлêанолоãия, вóлêаноãенно-осадочный литоãенез, ãидротермальный метаморфизм и рóдообразование доêембрия. Петрозаводсê, 2001. С. 40. Ранний доêембрий Балтийсêоãо щита. СПб.: Наóêа, 2005. 710 с. Рóссêая платформа / Ред. В. Д. Наливêин, К. Э. Яêобсон. Л.: Недра, 1985. 356 с. Рыбалêо А. Е., Спиридонов М. А., Спиридонова Е. А., Мосêаленêо П. Е. Четвертичные отложения Онежсêоãо залива и основные черты еãо палеоãеоãрафии в плейстоцене-ãолоцене // Комплеêсные морсêие ãеолоãо-ãеофизичесêие исследования внóтренних морей ãляциальных шельфов. Л., 1987. С. 38–52. Рябчиêов И. Д. Флюидный режим мантийных плюмов // Геохимия. 2003. № 9. С. 923–927. Саблóêов С. М. К вопросó о фазах формирования и возрасте трóбоê взрыва Онежсêоãо полóострова // ДАН СССР. 1984. Т. 277, № 1. С. 168–170. Савченêо Н. А., Бернадсêая Л. Г., Бóтóрлинов Н. В. и др. Палеовóлêанолоãия Уêраины. Киев, 1984. 252 с. Светов А. П. Палеовóлêанолоãия ятóлия Центральной Карелии Л.: Наóêа, 1972. 118 с. Светов А. П. Платформенный базальтовый вóлêанизм восточной части Балтийсêоãо щита // Методы палеовóлêанолоãичесêих реêонстрóêций. Вóлêанизм доêембрия. Петрозаводсê, 1975. С. 77–79. Светов А. П. Платформенный базальтовый вóлêанизм êарелид Карелии. Л., 1979. 208 с. Светов А. П. Платформенный вóлêанизм Карелии (палеовóлêанолоãичесêие реêонстрóêции, петрохимия, ãеодинамиêа). Автореф. дис. …доêт. ãеол.-минер. наóê. М., 1984. 32 с. Светов А. П. Ареалы и центры аêтивноãо доêембрийсêоãо вóлêано-плóтонизма Фенносêандии (палеоãеодинамичесêие реêонстрóêции) // Рифтоãенез, маãматизм, металлоãения доêембрия. Корреляция ãеолоãичесêих êомплеêсов Фенносêандии. Петрозаводсê, 1999. С. 131–132. Светов А. П. Платобазальтовый вóлêано-плóтонизм доêембрия Фенносêандинавсêоãо щита // Вóлêанизм и ãеодинамиêа. Еêатеринбóрã, 2003. С. 808–812. Светов А. П., Свириденêо Л. П. Доêембрийсêий маãматизм Карелии êаê индиêатор теêтоничесêих режимов // Проблемы ãеолоãии доêембрия Карелии. Петрозаводсê, 1993. С. 37–55. Светов А. П., Свириденêо Л. П. Маãматизм шовных зон Балтийсêоãо щита. Л.: Наóêа, 1991. 200 с. Светов А. П., Свириденêо Л. П. Стратиãрафия доêембрия Карелии // Сортавальсêая серия свеêоêарелид Приладожья. Петрозаводсê, 1992. 151 с. Светов А. П., Свириденêо Л. П. Рифейсêий вóлêано-плóтонизм Фенносêандинавсêоãо щита. Петрозаводсê, 1995. 211 с. Светов А. П., Свириденêо Л. П. Центры эндоãенной маãматичесêой аêтивности доêембрия Карелии êаê надочаãовые зоны мантийноãо диапиризма // Мантийные плюмы и металлоãения. Петрозаводсê; М., 2002. С. 200–203.

ЛИТЕРАТУРА

121

Светов А. П., Свириденêо Л. П. Центры эндоãенной маãматичесêой аêтивности и рóдообразования Фенносêандинавсêоãо щита (Карельсêий реãион). Петрозаводсê, 2005. 357 с. Светов А. П., Свириденêо Л. П., Иващенêо В. И. Вóлêано-плóтонизм свеêоêарелид Балтийсêоãо щита. Петрозаводсê, 1990. 320 с. Светов А. П., Свириденêо Л. П., Шаров Н. В. Диапиризм и проблемы алмазоносности доêембрия Карелии // Теêтониêа земной êоры и мантии. Теêтоничесêие заêономерности размещения полезных исêопаемых. Т. II. Материалы совещания. М., 2005. С. 181–184. Свириденêо Л. П. Петролоãия Салминсêоãо массива ãранитов рапаêиви. Петрозаводсê, 1968. 115 с. Свириденêо Л. П. К проблеме ãенезиса рапаêиви и дрóãих êалиевых ãранитов. Петролоãия и стрóêтóрный анализ êристалличесêих образований. Л.: Наóêа, 1970. С. 152–156. Свириденêо Л. П. Гранитообразование и проблемы формирования доêембрийсêой земной êоры (на примере Карелии). Л., 1980. 216 с. Свириденêо Л. П. Ультраметаморфизм и ãранитообразование протерозойсêих надочаãовых зон южной оêраины Фенносêандинавсêоãо щита // Мантийные плюмы и металлоãения. Петрозаводсê; М., 2002. С. 204–206. Свириденêо Л. П., Кевлич В. И., Кóêóшêина П. И., Ковалевсêий В. В. Смешаннослойный селадонит-смеêтит в рифейсêих изверженных породах Северноãо Приладожья // Записêи ВМО. 1995. № 3. С. 42–48. Северãин В. М. Обозрение Российсêой Финляндии или минералоãичесêие и дрóãие примечания, óчиненные во время пóтешествия по оной в 1804 ãодó. СПб., 1805. Сейсмолоãичесêая модель литосферы Северной Европы: Баренц реãион / Колл. авторов под ред. Ф. П. Митрофанова, Н. В. Шарова. Апатиты, 1998. Ч. I – 237 с., Ч. II – 205 с. Сидоренêо А. В. Доледниêовая êора выветривания Кольсêоãо полóострова. М.: Изд. АН СССР, 1958. 106 с. Синица С. М. Кóпола Северноãо Приладожья и взаимоотношение их ãранито-ãнейсовых ядер со слоистыми оболочêами // Изв. АН СССР. Сер. ãеол. 1984. № 9. С. 15–23. Синицын А. В., Ермолаева А. А., Станêовсêий А. Ф. О мезозойсêой теêтоничесêой и маãматичесêой аêтивизации северной части Рóссêой плиты // ДАН СССР. 1986. Т. 287, № 6. С. 39–52. Соболев В. С. Строение верхней мантии и способы образования маãмы. М.: Наóêа, 1973. 33 с. Соêолов В. А., Галдобина Л. П., Рылеев А. В. и др. Геолоãия, литолоãия и палеоãеоãрафия ятóлия Центральной Карелии. Петрозаводсê, 1970. 365 с. Станêовсêий А. Ф., Веричев Е. М., Гриб В. П. и др. Новый тип маãматизма в венде севера Рóссêой платформы // ДАН СССР. 1979. Т. 247, № 6. С. 1456–1460. Строение литосферы Российсêой части Баренц-реãиона. Петрозаводсê, 2005. 317 с. Сóдовиêов Н. Г. Теêтониêа, метаморфизм, миãматизация и ãранитизация пород ладожсêой формации // Тр. ЛАГЕД АН СССР. 1954. Вып. 4. 199 с. Тóãаринов А. И., Бибиêова Е. В. Геохронолоãия Балтийсêоãо щита по данным цирêонометрии. М.: Наóêа, 1980. 131 с. Франê-Каменецêий Д. А. Петролоãия рифейсêих базитов Приладожья // Автореф. дис. êанд. …ãеол.-минер. наóê. СПб., 1998. 16 с. Харитонов Л. Я. Стратиãрафия и теêтониêа êарелид Восточной части Балтийсêоãо щита // Материалы по ãеолоãии и полезным исêопаемым Северо-Запада. М., 1966. Вып. 8. 360 с. Хитаров Н. И., Слóцêий А. Б., Пóãин В. А. и др. Высоêоãлиноземистый базальт, механизм еãо плавления и êристаллизации на больших и малых ãлóбинах // Геохимия. 1971. № 9. С. 1027–1040. Ходаêов В. Г. Построение модели Европейсêоãо поêровноãо ледниêа, основанной на аêтóалистичесêом подходе // Палеоãеоãрафия Европы в позднем плейстоцене. М., Ин-т ãеоãр. АН СССР ê IX êонãрессó INQUA, 1973. Черноморсêий М. А. Особенности строения и эволюции êóполовидных стрóêтóр Северноãо Приладожья // ДАН СССР. 1980. Т. 255, № 1. С. 158–161. Чóвардинсêий В. Г. Проблема возраста и ãеодинамичесêое значение приповерхностных разломов Карело-Кольсêоãо реãиона // Геодинамиêа, маãматизм, седиментоãенез и минераãения Северо-Запада России. Петрозаводсê, 2007. С. 422–425. Шóльдинер В. И., Козырева И. В., Балтыбаев Ш. К. Возрастное и формационное расчленение раннедоêембрийсêих образований Северо-Западноãо Приладожья. Стратиãрафия. Геол. êорреляция РАН. 1996. Т. 4, № 3. С. 11–23. Шóмсêий П. А. Динамичесêая ãляциолоãия. М., 1968. 172 с. Шóрêин К. А. Геолоãичесêий очерê Питêярантсêоãо поля êерамичесêих пеãматитов (Северное Приладожье) // М.; Л.: Изд. АН СССР, 1958. 89 с. Эволюция доêембрийсêоãо маãматизма (на примере Карелии) / Л. П. Свириденêо, А. П. Светов и др. Л., 1985. 250 с. Эêман И. М. Коры выветривания и их лоêализация // Ладожсêое озеро. Петрозаводсê, 1978. С. 118–158. Юдахин Ф. Н. Геодинамичесêие процессы в земной êоре и сейсмичность êонтинентальной части Европейсêоãо Севера // Литосфера. 2002. № 2. С. 3–23. Юдахин Ф. Н., Щóêин Ю. К., Маêаров В. И. и др. Глóбинное строение и современные ãеодинамичесêие процессы в литосфере Восточно-Европейсêой платформы // Изд. УрО РАН, 2003. 299 с. Ailio J. Die geographische Entwicklung des Ladogasees in postglazialez Zeit // Fennia. 1915, 38. N 3. 157 р. Amantov A. V., Spiridonov M. A., Moskalenko P. E. Geology of pre-Quaternary formations along the margin of the Baltic Shield as an indicator of the evolution of the Gulf of Finland up to the most recent stage // Geological Survey of Finland, Special Paper, 6, 1988. P. 87–93.

122

ЛИТЕРАТУРА

Andrén T., Wannäs K. Late Quaternary development of the Bornholm Gat // Geological Survey of Finland, Special Paper, 6. 1988. P. 23–29. Chrustschoff K. Uber das Gestein der Insel Valamo im Ladogases // Geol. Fören Förhandl. 1891, 149, Bd. 13. Emelyanov E. M., Kharin G. S. Geological map of eastern and southeastern Baltic Sea // Geological Survey of Finland, Special Paper, 6. 1988. P. 59–67. Emslie R. F., Stirling A. R. Rapakivi and related granitoids of the Nain plutonic suite: geochemistry, mineral assemblages and fluid equilibria. The Canadian Mineralogist. 1993. V. 31. P. 821–847. Eronen, Matti. A serutiny of the late Quaternary History of the Baltic Sea // The Baltic sea Geological Survey of Finland, Special Paper 6. Espoo, 1988. P. 11–18. Eskola P. On the petrology of eastern Fennoskandia // The internal development of basic in the Karelian formations. Fennia, 45. N 19. 1925. P. 1–93. Eskola P. The problem of mantled gneiss domes // Quart. Journ. Geol. Soc. 1949. Vol. 104. N 461. P. 461–476. Fairbridge R. W., Finkl C. W. Cratonic erosional unconformities and peneplains // Journal of Geology. 1980. V. 88. P. 69–86. Flodén T. R., Jacobson M., Kumpas G., Wadsten P., Wannäs K. Geophysical investigation of western Bothnian Bay // TFF. 1979. V. 101. P. 321–327. Fogelberg P. A field symposium on preglacial weathering and planation held in Finland, May 1985. Fennia 163: 2. P. 283–286. Frost C. D., Frost B. R. Reduced rapakivi-type granites: the tholeiite connection // Geology. 1997. V. 25, N 7. P. 647–650. Frosterus B. Bergbyggnaden I Sydöstra. Finland. 1902. Bull. Comm. Geol. Finl. n. 13. Haapala I. Metallogeny of the rapakivi granites // Mineralogy and Petrology. 1995. V. 54. P. 149–160. Haapala I., Rämö T. Petrogenesis of the Proterozoic rapakivi granites of Finland // Geol. Soc. Amer. Spec. Paptr. 246. 1990. P. 275–286. Hackman V. Suomen geologinen. Yleiskartta Lehti D2 Savonlinnu-Helsinki, 1933. Kakkuri J. Postglacial deformation of the Fennoscandian Crust // Geophysica. 1997. V. 33, N 1. P. 99–110. Klingspor I. Radiometric age-determination of basalts, dolerites and related syenite in Scеhe, southern Sweden // GFF. 1976. N 98. P. 195–216. Kutorga S. Geognostische Beobachtung im sьdlichen Finland verh. d.R.K. Miner. Ges. Jahr. 1850–1851. Laitakari I., Rämö T., Suominen V. et al. Subjotnian: Rapakivi granites and related rocks in the surroundinds of the Guet of Finland // Geological Survey of Finland, 1996. Special Paper, 21. P. 59–97. Larin A., Amelin Yu., Neumark L., Krymsky R. et al. The origin of Salmi and Uljalegi anorthosite – rapakivi granite massifs: constraints from precise U-Pb geochronology and Rb-Sr-Nd isotopic data // 7th International Symposium on rapakivi granites. Helsinki, 1996. Abstract volume. 47 p. Lidmar-Bergström K. Regional analysis of erosion surfaces in southern Sweden. Fennia, 1985. 163:2. P. 341–346. Lundqvist J. Deep-weathering in Sweden // Geographical Society of Finland. Helsinki, 1985. Fennia. 163:2. P. 287–292. Luoma-Aho S. Landforms and morphostructure in Koillismaa, Finland. Fennia, 1982 160:1. P. 1–41. Maaloe S. Melt dynamics of a layered mantle plume source // Contrib Mineral Petrol. 1998. V. 133. P. 83–95. Miškovskў K. The Baltic Shield relief and its development // Geographical Society of Finland. 1985. Fennia 163:2. P. 353–358. Nordenskiöld N. Bidrag till närmare kännedom om Finlands mineralier och geognosy. Stockholm, 1820. Sm. 86–91. Ramsay W. Geologins grunder. Helsingfors, 1909. Rämö O. T. Petrogenesis of the Proterozoic rapakivi granites and related basic rocks of southeastern Fennoscandia: Nd and Pb isotopic and general geochemical constraints // Geological Survey of Finland. 1991. Bull. 355. 161 p. Rämö O. T., Mänttäri I., Vaasjoki M. et al. Age and significance of mesoproterozoic CFB magmatism, lake Ladoga region NW Russia. Boston, 2001. ISA Annual meeting and exposition. Abstracts with programs. Vol. 33, N 6. Rämö O. T., Mänttari I., Vaasjoki M. et al. Age and significance of Mesoproterozoic CFB magmatism, Lake Ladoga region NW Russia // Geological Society of America. 2001. Abstracts with programs 33(b), A-139. Saarnisto M. The Late Weichselian and Flandrian history of the Saimaa lake complex // Comment. Phys.-math. Soc. Scient. Fennia, 37. Helsinki, 1970. 108 p. Sederholm J. J. Om indelning af de prekambriska formationa I sverige och Finland och om nomenklaturen för dessa äldsta bildningar // G.F.F. 1897 19. 20. Sederholm J. J. Om de jotniska och de S.K. Subjotniska bergarferna // G.F.F. 1927. 49. 397 p. Sederholm J. J. Über eine archäische Sedimentformation im südwestlichen Finland und ihre Bedentung für die Erklärungsweise des Grundgebirges // B.G.F. 1899. 6. Sivhed U. A pre-Quaternary, post-Paleozoic erosional channel deformed by strike-slip faulting, Scania, southern Sweden // GFF. 1991. Vol. 113. Parts 2, 3. P. 139–143. Sviridenko L. P. The evolution of the fluid phase during the crystallization of granite types: Salmi pluton, Karelia, Russia // Mineralogy and petrology. 1994. V. 50. P. 59–67. Thorslund P., Axberg S. Geology of the Southern-Bothnian Sea // Bull. Geol. Inst., Univ. Uppsala, 1979. New Ser. 8. 65 p. Trüstedt O. Die Erzlagerstätten von Pitkäranta am Ladoga-See // Bull. Geol. Finl. 1907. N 9. Winterhalter B. On the geology of the Bothnian Sea, an epeiric sea that has undergone Pleistocene glaciation // Geological Survey of Finland, bulletin 258. 1972. 66 p. Winterhalter B., Flodén T., Ignatius H. et al. Geology of the Baltic Sea // Elsevier Oceanography Series. 1981. 30. P. 1–121.

НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ

Л. П. Свириденêо, А. П. Светов

ВАЛААМСКИЙ СИЛЛ ГАББРО-ДОЛЕРИТОВ И ГЕОДИНАМИКА КОТЛОВИНЫ ЛАДОЖСКОГО ОЗЕРА

Печатается по решению Ученого совета Института геологии КарНЦ РАН

На обложке: В геологическом маршруте Л. П. Свириденко, А. П. Светов. Валаам, 1996 г. Редактор М. А. Радостина Оригинал-макет Г. А. Тимонен Сдано в печать 06.11.08 г. Формат 60х841/8. Гарнитура Newton. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 14,04. Усл. печ. л. 14,88. Тираж 300 экз. Изд. № 108. Заказ № 758 Карельский научный центр РАН Редакционно-издательский отдел 185003, Петрозаводск, пр. А. Невского, 50