Древняя Австралийская платформа

http://tektokont.ru
Автор Хаин В.Е

Фундамент Австралийской платформы слагают архейские, раннепротерозойские и переработанные в среднем протерозое раннедокембрийские метаморфические образования и гранитоиды. Фундамент выходит на поверхность на больших площадях.

Архейский комплекс широко распространен, особенно на западе платформы, где он образует два крупных блока - Йилгары и Пилбара. На юго-востоке расположен третий блок- Гоулер.

Отдельные выходы архея имеются на крайнем севере континента. Блоки Йилгарн и Пилбара являются одними из наилучше изученных в мире гранит-зеленокаменных областей, причем в первом из них развиты в основном зеленокаменные пояса позднего архея, а в последнем все они относятся к среднему архею.

Блок Йилгарн, занимающий юго-западный угол Австралии, с запада, юга и юго-востока ограничен разломами, за которыми распространены среднепротерозойские метаморфиты, и лишь на севере и северо-востоке погружается под более молодые чехольные образования и не целиком представляет гранит-зеленокаменную область; на западе блока простирается пояс глубоко метаморфизованных, до гранулитовой фации гнейсов, возраст которых оценивается в 3650-3350 МА. Позднее гнейсы перекрылись чехлом кварцитов и пелитов. В этих кварцитах на севере пояса обнаружены самые древние цирконы с возрастом до 4150 МА. В период 3300-3000 МА все эти образования подверглись деформациям, метаморфизму до гранулитовой фации и внедрению гранодиоритов. Этот ранне-среднеархейский комплекс послужил фундаментом для развитых восточнее позднеархейских зеленокаменных поясов, что подтверждается находками цирконов с возрастом 3,5-3,2 млрд лет.

Зеленокаменыые пояса Йилгарн простираются в меридиональном направлении и представляют в поперечном сечении сложные синформы с развитием надвигов и тектонических наползней.

Выполнение этих зеленокаменных поясов трехчленное: внизу основные и ультраосновные лавы, выше кислые известково-щелочные вулканиты и, наконец, обломочные, до грубообломочных осадки, залегающие с несогласием на нижележащих образованиях.

Обращает внимание отсутствие андезитов (бимодальный характер вулканитов), что дает основание считать эти вулканиты рифтогенными или плюмовыми. Но кислые вулканиты могут быть островодужными, а в ясах Калгурли они могут принадлежать окраинно-континентальному вулкано-плутоническому поясу.

Метаморфизм зеленокаменных поясов изменяется от низших ступеней зеленосланцевой фации до высших - амфиболитовой, а на крайнем юго-западе даже гранулитовой, но преобладает зеленосланцевый метаморфизм.

Возраст зеленокаменого пояса блока Йилгарн порядка 3,0 -2,7 млрд лет. Намечается омоложение поясов в направлении с запада на восток. Зеленокаменные пояса начали подвергаться деформации в интервале 2,8 -2,6 млрд лет т.н., метаморфизму и внедрению интрузий гранитоидов в виде пластовых тел, но основные изменения и гранитоидный плутонизм приходится на время 2,67-2,55 млрд лет, когда произошло становление гранито-гнейсовых куполов.

Эти процессы затронули Западный гнейсовый пояс и закончились к 2,5 млрд лет т.н., после чего блок Йилгарн превратился в эократон, 70% площади которого слагают гранитоиды.

Происхождение зеленокаменного пояса Йилгарн трактуется неоднозначно. Несомненно его заложение на древней континентальной коре, очевидно в результате рифтинга, который мог перерасти в рассеянный или даже нормальный спрединг с образованием нижнего комплекса выполнения ЗКП.

Образование кислых известково-щелочных вулканитов может быть связано с выплавлением из древнего фундамента или с субдукцией квазиокеанической коры.

Гранитоиды, судя по низким изотопно-стронциевым отношениям, имеют субдукционное происхождение, но для части из них изотопия свинца заставляет допустить участие продуктов анатексиса континентальной коры. Развитие ЗКП и всего блока завершилось интенсивным сжатием на рубеже архея и протерозоя.

Блок Пилбара меньше блока Йилгарн и существенно иной. Это касается времени кратонизации - 2,85 млрд лет т.н., возраста зеленокаменных поясов (сформированных не в позднем, а в среднем архее) и структурного рисунка.

Определяющим элементом последнего служат, как в Среднем Приднепровье или эократоне Зимбабве Южной Африки, округло-овальные гранито-гнейсовые и гранитные плутоны, представляющие не магматические диапиры, а купола. Среди них различаются две генерации: 1 - более древняя или почти синхронная древнейшим образованиям ЗКП с возрастом 3,5-3,3 млрд лет; это гнейсовидные граниты, и 2- более молодая, посттектоническая генерация с возрастом 3,0-2,85 млрд лет.

Зеленокаменные пояса в блоке Пилбара заполняют промежутки между гранитными плутонами, что создает характерный петельчатый рисунок. Они имеют синклинальную форму, осложненную дополнительными складками и надвигами. Метаморфизм - от низших ступеней зеленосланцевой фации до амфиболитовой и явно связан с гранитоидным плутонизмом.

Состав выполнения ЗКП бимодальный. В нижней части разреза чередуются базальты с подчиненными коматитами и кислые вулканиты. Нижняя мощная толща кислых вулканитов отделяется несогласием от не содержащих таких пород низов разреза.

Обломочные породы преобладают в средней части, а завершается он бимодальными вулканитами с андезитами.

Определение характера фундамента, на котором закладывались ЗКП, затрудняется близостью изотопного возраста древнейших гранитоидов и низов разреза ЗКП -для тех и других получены значения порядка 3,4 млрд лет.

Помимо Западной Австралии выходы архея известны в Южной Австралии - блок Гоулер, и Северной Австралии - выступ Пайн-Крик. В обоих регионах породы относятся к самым верхам архея и представлены глубоко метаморфизованными осадочными образованиями и гранитогнейсами.

Нижний протерозой слагает не изометричные блоки (как в архее), могущие рассматриваться как ядра континентальной коры, а линейные системы, разделявшие и спаявшие эти ядра (протогеосинклинали, давшие начало орогенам). Эти линейные системы распространены по всей платформе. Наиболее западной из них является складчатая система Эшбертон, протягивающаяся к югу от блока Пилбара с наложенной протосинеклизой Хамерсли и переходящая южнее в систему Гаскойн. Они образуют ороген Каприкорн, являющийся продуктом коллизии эократонов Пилбара и Йилгарн в конце раннего протерозоя.

Система Эшбертон возникла на месте трога, выполненного 12-14-километровой толщей осадков, среди которых основное место занимает сланцево-граувакковая формация с подчиненными бимодальными вулканитами.

Эта толща интенсивно смята в узкие складки северной вергентности, осложненные кливажем. В южной системе Гаскойн осадки и вулканиты метаморфизованы, появляются крупные плутоны гранитоидов и окаймленные гранито-гнейсовые купола. Южная и центральная зоны системы Гаскойн наложены на северное погружение блока Йилгарн, архейские породы которого местами выступают на поверхность в ядрах куполов.

Только в северной зоне нет признаков сиалического фундамента - она возникла на океанической коре, отмечая собой зону рифтинга и спрединга между блоками Пилбара и Йилгарн.

Существенные различия между внутренней структурой и временем кратонизации этих блоков заставляют подозревать, что их разделяло океанское пространство и сближение этих блоков сопровождалось крупными горизонтальными перемещениями. Процессы эти начались около 2,0 млрд лет т.н. и закончились 1,7-1,5 млрд лет т.н.

На севере Западной Австралии располагается квадратная, выполненная рифейскими отложениями впадина Кимберли, под которой предполагается существование архейского блока, а по ее южной и восточной окраинам протягиваются сочленяющиеся почти под прямым углом две раннепротерозойские складчатые системы Кинг-Лиополд и Холлс-Крик. Ряд выступов складчатых образований этого возраста среди более молодого чехла имеется и в пределах Северных территорий и северного Квинсленда вплоть до п-ова Йорк на северо-востоке континента. Эти складчатые комплексы (кроме Маунт-Айза в Квинсленде) имеют общее временя заключительных деформаций в 1850-1890 млн лет т.н., выделенных в орогенез Барра-мунди, а также общие условия заложения на сиалической коре и состав слагающих образований.

Последние расчленяются на три части: 1 - нижняя часть, состоящая из обломочных пород и основных вулканитов, отражающая фазу рифтинга; 2 - более тонкообломочная, часто углистая с участием карбонатов и железистых кварцитов, отвечающая фазе погружения, и 3 - верхняя часть, состоящая из турбидитов и соответствующая орогенезу Баррамунди.

Мощность отложений -10 и более километров; начало их накопления - 2,2-2,0 млрд лет т.н., т.е. развитие систем относится ко второй половине раннего протерозоя, а на первую половину приходится поднятие и эрозия. Отложения смяты, метаморфизованы в зеленосланцевой, реже амфиболитовой и гранулитовой фации, прорваны интрузиями как основного, так и кислого состава.

Ассоциация гранитов и кислых вулканитов характерна для завершающей стадии развития этих протогеосинклиналей; в системе Холлс-Крик они образуют вулкано-плутонические пояса, заставляя подозревать проявление субдукции, а значит и наличие коры если не океанического, то переходного типа.