Архей и нижний протерозой

Архей в большинстве районов мира представлен сложноскладчатыми вулканогенными и вулканогенно-осадочными толщами. Обычно это породы гранулитовой, амфиболитовой, редко зеленосланцевой фации метаморфизма: гранулиты, чарнокиты, гнейсы, кристаллические сланцы и амфиболиты – продукты глубокого преобразования лав, реже туфов и лавобрекчий основного, ультраосновного, иногда кислого состава.

Среди них присутствуют парапороды кремнистые сланцы, железистые кварциты. Широко представлены метасоматические граниты и мигматиты.

Архейские образования особенно распространенны на платформах: выходы их на земную поверхность в пределах щитов часто имеют изометричные или угловатые контуры.

Отложения нижнего протерозоя развиты на континентах гораздо шире, чем архейские. Они обычно представлены породами разных фаций метаморфизма: гнейсами, кристаллическими сланцами, реже-почти неметаморфизованными отложениями. Среди терригенных пород преобладают кварциты, среди карбонатных - доломиты. Важно появление в нижнепротерозойских толщах первых в истории Земли доказательств оледенения – тиллитов и распространение своеобразных пород джеспилитов.

В Европе наиболее крупные выходы архея и нижнего протерозоя образуют Балтийский и Украинский щиты.

Сравнительно полный разрез архея и нижнего протерозоя изучили в Карелии.

Архейские образования Карелии подразделяются на два комплекса Нижний – саамский – комплекс слагают разнообразные парагнейсы с горизонтами и линзами амфиболитов, выделяемые в беломорскую серию. Видимая мощность ее не менее 9 км. Серия вмещает тело мигматитов, плагиогранитов, чарнокитов, а также метаморфизованных основных и ультраосновных пород. Возраст пород серии по данным калий-аргонового метода 3,4-3,3 млрд. лет, что позволяет их относить к нижнему архею.

Выше резко несогласно залегает второй – лопский - комплекс. В его строении участвуют амфиболиты, кристаллические сланцы, гнейсы, порфиритоиды и железистые кварциты общей мощностью до 6 км.

Эти породы образуют, спилит – кератофировую формацию. Они прорваны основными и ультраосновными интрузиями, а затем гранито-идами, впоследствии магматизированными. Абсолютный возраст гранитоидов 2,7 – 2,8 млрд. лет.

Нижний протерозой Карелии хорошо изучен и во многих отношениях является эталонным. Поэтому в СССР термин «Карелий» нередко используется в качестве синонима нижнего протерозоя. В строении нижнего протерозоя Карелии участвуют тунгудско-надвоицкая серия, ятулий, подразделяющиеся на три серии, и вепсий. Каждая из серий имеет двучленное строение: в нижних частях серий несогласно на подстилающих образованиях залегают осадочные породы: верхние части серий сложены вулканогенными образованиями.

В основании Карелия выделяются тунгудско–надвоицкая серия. Она начинается полимиктовыми и кварцевыми конгломератами и кварцитами, которые выше сменяются метаморфизованными вулканитами основного, затем кислого состава. Для лав основного состава характерна шаровая и подушечная отдельность. Серия залегает со структурки несогласно на различных породах архея или на коре выветривания допротерозойского возрастамощность серии 2-4 км. Она прорывается основными и ультраосновными интрузиями с возрастом 2,45 млрд. лет и перекрывается со структурными несогласием, комплексом пород ятулия. В который объединяются три серии, залегающие друг на друге со стратиграфическим несогласием.

Нижняя серия в одних районах начинается валунно-галечными конгломератами, граувакками и аркозами, в других – лавами и лавобрекчиями основного и среднего состава.

Средняя серия сложена кварцитами аркозовыми песчаниками, кварцевыми конгломератами, алевролитами, аргиллитами и вулканитами. Нижнюю часть следующей серии образуют песчаники с линзами кварцевых конгломератов, известняки и доломиты, содержащие строматолиты и онколиты. Здесь же присутствуют горизонты шунгитов – метаморфизованных глинисто – алевролитовых пород с содержанием углерода 40% ит. Предполагают, что источником углерода являются скопления остатков, сильно преобразованных бактерий верхнюю часть серии слагают вулканиты. Общая мощность ятулия достигает 6 км. По данным абсолютной геохронологии формирования ятулия закончилось 1,9-1,8 млрд. лет назад.

Разрез Карелия венчают отложения вепсия, мощностью не менее 1,2 км Вепсий со структурным несогласием залегает на более древних образованиях, нижняя часть вепсия образована петрозаводской свитой темно-серых и серых конгломератов и сланцев, выше залегают розовые, малиновые и красные косослоистые кварцевые песчаники, выделяемые в шокшинскую свиту. Породы вепсия прорваны гранитами рапакиви с абсолютным возрастом 1,65 млрд. лет. Породы ятулия и вепсия несут явные признаки накопления на мелководья, косую слоистость, знаки ряби, трещины усыхания. Начиная с середины ятулия и выше по разрезу, присутствуют красноцветы.

Рассматриваемый разрез четырьмя структурными несогласиями разделяется на пять структурных этажей. Четыре нижних этажа нижнеархейский, верхнеархейский и два нижнепротерозойских (образованных тунгудско-надвоицкой серией и ятулием) – формировались в геосинклинальных условиях.

Мощность пород каждого из этажей – многие километры, породы смяты в складки, прорванные интрузиями складчатость, которая проявилась в конце раннего архея, принято именовать саамской или Кольской: в конце позднего архея беломорской: перед вепсием позднекарельской.

С докембрием Карелии связаны разнообразные полезные ископаемые: железистые руды, слюда керамическое сырье граниты докембрия, мраморы, и шокшенские песчаники используются в качестве строительного и декоративного материала.

Щунгизит материал, получаемый при нагревании шунгита – служит заполнителем пористого бетона. С трещинными водами нижнего протерозоя связан первый русский курорт Марциальные воды.

Породы докембрия широко представлены в Восточной Сибири, где они слагают Алданский и Анабарский щиты.

В пределах Алданского щита породы нижнего архея представлены кристаллическими сланцами и гнейсами с горизонтами кварцитов, гранулитов, амфиболитов и мраморов. Верхний архей залегает несогласно и представлен кристаллическими сланцами амфиболитов и гнейсами с прослоями железистых кварцитов, метаморфизованное конглолиты и мраморы с горизонтами вулканитов общей мощностью не менее 5-6км.

Нижний протерозой представлен (m-13км) пестрацветными кварцитами, косослоистыми песчаниками со знаками ряби и трещинами усыхания, сланцы, доломиты, конгломераты и медистые песчаники.