 | Северо-Американская древняя платформа |
|
Авторы (?) – Хаин, Ломазе и др.http://tektokont.ru/category/severnaya-amerika-i-grenlandiya/
Северо-Американская древняя платформа составляет центральную часть материка и занимает вместе с Гренландией площадь более 18 млн км2. Ее фундамент включает породы архейского, нижне- и среднепротерозойского возраста и на хр.Вичита - среднекембрийские образования.
Фундамент платформы обнажается в пределах Канадского щита, продолжающегося в Гренландию, где ему принадлежит большая часть площади этого острова.
Канадский щит состоит из трех крупных эократонов, сложенных архейскими образованиями - оз.Верхнего (Сыопириор), Невольничьего (Слейв) и Восточно-Лабрадорского (Путак) - Западно-Гренландского, и разделенными и обрамленными раннепротерозойскими подвижными поясами - Уопмей (Медвежьеозерским) на северо-западе, Трапсгудзонским (Черчилл) в центральной части, Пенокийским на юге и Лабрадорским на востоке. В юго-восточной части щита протягивается среднепротерозойский Гренвильский пояс. Кроме Канадского щита, фундамент платформы обнажается в Восточных Скалистых горах, в Вайоминге и смежных штатах и в ядрах некоторых поднятий плиты Мидконтинента США -Озарк, Арбокл, Вичита, Льяно.
Большая южная часть эократона оз.Верхнего (Сыопириор) представляет позднеархейскую гранит-зеленокаменную область, в которой протягивающиеся в восток-северо-восточном направлении на многие сотни километров извилистыми лентами зеленокаменные пояса с возрастом 3,0-2,7 млрд лет чередуются к полосами выходов метаосадочных пород (парагнейсов) и гранитов, датированных в 2,73-2,65 млрд лет, что отвечает заключительной для данного эократона кеноранской эпохе орогенеза. Однако в крайней юго-западной части эократона, в долине р.Миннесоты (США) обнажаются ортогнейсы тоналит-трондьемитового состава с включениями амфиболитов и пироксеновых гранулитов - возможными реликтами древнейших зеленокаменных поясов. Возраст гнейсов определен в 3,7-3,5 млрд лет. Тем не менее эти породы не рассматриваются как сиалическое основание, на котором закладывались более молодые зеленокаменные пояса потому, что их выходы оторваны в пространстве от основной гранит-зеленокаменной области.
Большинство исследователей считает, что позднеархейские зеленокаменные пояса закладывались на океанической коре, однако вместе с тем допускается, что в промежутке между зеленокаменными поясами, где развиты парагнейсы и гранитоиды, могли существовать микроконтиненты.
Выполнение зеленокаменный поясов состоит из вулканитов, состав которых имеет последовательность от толеитовых базальтов и коматитов через андезиты до риолитов. Базальты преобладают, а андезиты иногда выпадают, и тогда последовательность приобретает бимодальный характер. Вулканические циклы иногда повторяются, но в общем низы разреза имеют основной-ультраосновной состав, а средняя часть - средний и кислый.
Подчиненное место занимают обломочные осадки: турбидиты, граувакки и др., иногда конгломераты. Венчает разрез зеленокаменных поясов обломочная, с участием конгломератов толща, залегающая несогласно на подстилающих вулканитах и выделенная в в самостоятельную стратиграфическую единицу Тимискамин, отдельную от вулканической толщи Кьюотин.
Накопление обломочной толщи происходило в континентальной обстановке.
Чехол платформы.
Среднепротерозойские, т.е. ранне- и среднерифейские отложения сохранились в пределах платформы во впадинах двух типов - либо в плоских депрессиях, либо в рифтах-авлакогенах. Различие между ними весьма относительно, так как заложение плоских впадин обычно сопровождалось опусканием по сбросам. К раннерифейским впадинам относятся впадины северо-западной части Канадского щита - Коппермайн-Ривер и Батерст на арктическом склоне щита и Телон и Атабаска в его более внутренней части. В этих впадинах накапливались крупнообломочные красноцветы - кварциты и другие породы, их накоплению предшествовали извержения базальтов и сопутствовали излияния субщелочных лав основного и среднего состава, а завершалось оно в некоторых впадинах отложением карбонатов. Все это происходило в континентальных, и мелководно-морских условиях.
Аналогичные впадины с накоплением красных кварцитов расположены непосредственно южнее и юго-западнее юго-западного выступа Канадского щита, уже под фанерозойским чехлом.
Одновременно на юге континента завершалось развитие грандиозного вулкано-плутонического пояса.
В среднем рифее деструкция эпигудзонского континента усилилась. Протяженная рифтовая система возникла вдоль его северного, арктического края. Она протянулась от впадины Коппермайн-Ривер, начавшей свое развитие в раннем рифее, через Канадский Арктический архипелаг и вплоть до северо-западной Гренландии (впадина Туле).
Некоторые исследователи рассматривают эту рифтовую систему как приуроченную к пассивной окраине Протоарактического океана Посейдон, закрывшегося в гренвильскую эпоху орогенеза. Выполнение арктических рифтов представлено пестроцветными карбонатно-терригенными отложениями, прослоенными покровами базальтов.
Мощность этих отложений измеряется тысячами метров.
Гранитоидный плутонизм проявлялся неоднократно начиная с 3,0 млрд лет. При этом наблюдается смена состава гранитоидов - от натриевых гранитоидов тоналит-трондьемитового типа к калиевым гранитоидам вплоть до монцонитов и нефелиновых сиенитов. С верхней обломочной толщей ассоцируются шошониты и щелочные лавы. Ранние плутоны относятся к батолитам, более поздние носят диапировый характер; эти последние нередко деформируют линейный рисунок зеленокаменных поясов.
Метаморфизм в пределах самих зеленокаменных поясов обычно зеленосланцевый, но в их обрамлении и в промежуточных гранит-парагнейсовых поясах повышается до амфибо-литового. На севере провинции, на п-ове Унгава располагается крупная площадь с преобладанием пород, метаморфизованных в гранулитовой фации, преимущественно ортогнейсов тоналит-трондьемитового состава и парагнейсов, а также более поздних плутонов гранодиоритов и гранитов с возрастом наиболее молодых из них в 2667 МА, что указывает на более глубокий эрозионны1 срез. То же относится к гранулитовой зоне, протягивающейся вдоль северо-западного тектонического ограничения провинции оз.Верхнего.
Наблюдается общая тенденция омоложения зеленокаменных поясов вкрест простирания гранит-зеленокаменной области с севера на юг с разницей до 20-30 Му.
Вторым по величине является эократон Слейв, значительно уступающий по размерам эократону Сьюпириор. Это типичная поздне архейская (2,68-2,5 млрд лет) гранит-зеленокаменная область, но в отличие от провинции оз.Верхнего зеленокаменные пояса здесь отчетливо несогласно наложены на гнейсово-гранит-мигматитовый тоналит-трондьемитовый фундамент с возрастом 3,15 и более млрд лет. Среди этого фундамента гранито-гнейсы Акаста оказались древнейшими из обнаруженных до сих пор на Земле породами; их возраст определен ион-микропробным методом по циркону в 3962±3 млн лет.
Вулканиты зеленокаменных поясов этой провинции простираются преимущественно меридионально, достигают суммарной мощности в 9 км и имеют в большинстве из них
бимодальный состав, причем в некоторых из них преобладают кислые лавы. Это объясняется контаминацией толеитовой магмой вмещающих сиалических пород. С вулканитами сопрягаются впадины, выполненные граувакково-сланцевыми турбидитами мощностью до 4,5 км.
Метаморфизм метаосадочных образований зеленосланцевый, а остальных пород -амфиболитовый.
Заключительное гранитообразование имело место 2,6-2,5 млрд лет назад (кеноран).
К востоку от эократона Слейв в составе раннепротерозойского Трансгудзонского подвижного пояс имеются блоки-кратоны Коминак, Раэ и Херн. Судя по характеру и возрасту слагающих их пород, они представляют фрагменты позднеархейской гранит-зеленокаменной области.
Третий крупный эократон в составе Канадско-Гренландского щита, в настоящее время разделенный на две неравные части молодым бассейном Лабрадорского моря с океанической корой, может быть назван Лабрадорско-Гренландским. Его западная часть лежит на восточном побережье п-ова Лабрадор и относится к провинции Нэйн Канадского щита, а восточная обнажается на юго-западном побережье Гренландии.
Особенностью всего этого эократона является то, что он сложен преимущественно раннеархейскими образованиями, среди которых в Гренландии выделен древнейший метаосадочный комплекс Исуа-Акилиа с возрастом более 3820 млн лет. Комплекс выступает в оторочке гранито-гнейсового купола и сложен метаморфизованными в зеленосланцевой-амфиболитовой фациях основными вулканитами и осадками. Среди последних примечательны полосчатые магнетит-амфибол-хлоритовые кварциты, отложенные в водной среде. Наряду с ними присутствуют карбонатные, кремнисто-карбонатные и глинистые породы, внутриформационные конгломераты с галькой кварцитов и фельзитов.
Ядро купола, окаймленного породами комплекса Исуа, образовано ортогнейсами Амитсок тоналит-трондьемитового состава; их возраст достигает 3,75-3,65 млрд лет, а возраст протолита составляет 3822±5 млн лет и идентичен возрасту комплекса Исуа. Эти гнейсы вмещают основные дайки и силлы. Более молодым, чем эти образования, считается метавулканический-метаосадочный комплекс Малене, а следующей единицей этой последовательности являются ортогнейсы Нук, интрудирующие все вышеперечисленные образования и имеющие возраст 3040±50 млн лет. В период 3,0-2,8 млрд лет т.н. все они, включая гнейсы Нук, испытали деформации и метаморфизм, достигший гранулитовой ступени. Спустя 200-300 Му (2,6 млрд лет) здесь произошло внедрение анатектических гранитоидов Коркут, сопровождаемых роями пегматитовых даек.
На лабрадорском берегу самыми древними образованиями являются гнейсы Уйвак с возрастом 3,9-3,85 млрд лет, более древним, чем комплекс Исуа. Последнему может отвечать метавулканический-метаосадочный комплекс Нуллиак - 3 8 млрд лет. Затем последовала двукратная интрузия тоналитов (ныне гнейсов) на рубежах 3,8-3,6 и 3,4 млрд лет т.н. и основных даек, образование новой супракрустальной толщи, гранулитовый метаморфизм на уровне 3,0-2,8 млрд лет т.н. и, наконец, интрузия гранитов - 2,5 млрд лет т.н. В дальнейшем этот блок испытал некоторое воздействие процессов, происходивших по соседству в раннепротерозойском подвижном поясе.
Кроме трех эпиархейских эократонов, входящих в состав Канадско-Гренландского щита, в фундаменте Северо-Американской платформы первоначально присутствовал еще один эократон - Вайоминг, в конце мела вовлеченный в кордильерский орогенез и ныне участвующий в строении северной части Восточных Скалистых гор. Выступающие здесь архейские образования с возрастом до 3,4 млрд лет включают небольшие фрагменты позднеархейских (2,9-2,75 млрд лет) зеленокаменных поясов, а основную роль играют гнейсы, мигматиты и батолиты гранитоидов. Заключительные деформации, метаморфизм, варьирующий от высшей ступени зеленосланцевой до низшей - гранулитовой фации и гранитообразование произошли в интервале 2,64-2,57 млрд лет т.н. Около 2,7 млрд лет т.н. имело место внедрение Стиллуотерского расслоенного мафит-ультрамафитового плутона, одного из крупнейших и древнейшего из подобных плутонов. В протерозое эократон подвергся некоторой переработке.
Широкое распространение архейских образований во всей северной половине Северо-Американской платформы, выразившееся и в их присутствии в пределах протерозойских подвижных поясов и одновременность заключительного кеноранского диастрофизма не оставляют сомнений в том, что вся эта огромная территория, от Восточных Скалистых гор до восточного побережье Гренландии и от Арктики до района к югу от Великих озер, подверглась на исходе архея кратонизации с образованием зрелой континентальной коры.
Этот процесс распространился за пределы Северной Америки.
Однако на всех континентах процесс кратонизации сменился в начале протерозоя процессом деструкции континентальной коры, выразившимся в образовании мощных роев протяженных даек, сложенных породами основного состава. Это дайкообразование, свидетельствовавшее о том, что континентальная кора и литосфера приобрели высокую жесткость и хрупкость, а астеносфера под ее слабо теплопроводной покрышкой подверглась разогреву, началось в Северной Америке, на Канадско-Гренландском щите 2,7 млрд лет т.н., но дало новую вспышку в интервале 2,2-2,0 млрд лет т.н. С последнего интервала началось активное развитие раннепротерозойских подвижных поясов, расчленивших эпиархейский континент на несколько сохранивших стабильность блоков, воспринимаемых как эократоны или раннепротерозойские протоплатформы. К ним и относятся эократоны Слейв, Сьюпириор, Нэйн и Вайоминг.
Свидетельством того, что эти блоки развивались в раннем протерозое в платформенном режиме, является распространение в пределах провинции оз.Верхнего останцов типичного платформенного чехла, представленного субаэральными кислыми вулканитами и континентальными же обломочными осадками.
Наиболее крупный из этих останцов - плоская впадина в районе оз.Атабаска.
Другими доказательствами платформенного режима являются шельфовый характер отложений на склонах эократонов и развитие авлакогенов, вклинивающихся в их пределы со стороны подвижных поясов. Основными раннепротерозойскими подвижными поясами - протогеосинклинальными системами Северной Америки являлись: Уопмей в западном обрамлении эократона Слейв, Трансгудзонский между эократоном Слейв с отделенными от него узкими также раннепротерозойскими подвижными зонами эпиархейскими блоками на западе и эократоном Сьюпириор на востоке, Пенокийский (Южный) в южном обрамлении эократона Сьюпириор, Лабрадорский в восточном обрамлении последнего, между ним и эократоном Нэйн.