Северо-Американская древняя платформа

Эта платформа, как только что отмечалось, составляет центральную часть материка и занимает, вместе с Гренландией, площадь более 18 млн км². Ее фундамент включает породы архейского, нижнє- и среднепротерозойского возраста и на очень небольшом участке - хр. Вичита - более молодые образования вплоть до среднекембрийских.

Фундамент платформы. Этот фундамент обнажается в пределах огромного, занимающего более 5 млн кв. км Канадского щита, первоначально находившего свое продолжение в Гренландии, где ему принадлежала большая часть площади этого острова. Канадский щит состоит из трех крупных блоков-эократонов, сложенных архейскими образованиями - оз. Верхнего (Сыопириор), Невольничьего (Слейв) и Восточно-Лабрадорского (Нутак) - Западно-Гренландского, и разделенными и обрамленными раннепротерозойскими подвижными поясами - Уопмей (Медвежьеозерским) на северо-западе, Трансгудзонским (Черчилл) в центральной части, Пенокийским на юге и Лабрадорским на востоке. В юго-восточной части щита протягивается среднепротерозойский Гренвильский пояс (рис.2-2).

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.

Самым крупным архейским блоком Канадского щита является эократон оз. Верхнего (Сыопириор) - классическая область изучения раннего докембрия, на примере которой были впервые выделены архей и протерозой (Эммонс, 1888) и установлены столь характерные для архея зеленокаменные пояса (ЗКП). Большая южная часть эократона представляет собой позднеархейскую гранит-зеленокаменную область (рис.2-3). в которой протягивающиеся в восток-северо-восточном направлении на многие сотни километров извилистыми лентами зеленокаменные пояса с возрастом 3,02,7 млрд лет чередуются к полосами выходов метаосадочных пород (парагнейсов) и гранитов, датированных в 2,73-2,65 млрд лет.

Этот последний возраст отвечает заключительной для данного эократона кеноранской эпохе орогенеза. Однако в крайней юго-западной части эократона (провинции в терминологии канадских геологов), в долине р. Миннесоты (США) обнажаются ортогнейсы тоналит-трондьемитового (ТТГ) состава с включениями амфиболитов и пироксеновых гранулитов - возможными реликтами древнейших ЗКП. 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 ЗКП, возможно потому, что их выходы оторваны в пространстве от основной гранит-зедено каменной области (ГЗО).

Большинство исследователей считает, что позднеархейские ЗКП закладывались на океанской коре, возможно, за исключением крайней северо-западной части ГЗО. Вместе с тем допускается, что в промежутке между ЗКП, где развиты в основном парагнейсы и гранитоиды, могли существовать микроконтиненты. Словом, вопрос об условиях заложения канадских позднеархейских ЗКП приходится считать открытым.

Выполнение этих ЗКП в основном состоит из вулканитов, состав которых обнаруживает гомодромную последовательность - от толеитовых базальтов и коматиитов через андезиты до риолитов. Базальты составляют явно преобладающую часть разреза, а андезиты иногда выпадают, и тогда последовательность приобретает бимодальный характер. Вулканические циклы в ряде случаев повторяются, но в общем низы разреза имеют основной-ультраосновной состав, а средняя часть - средний и кислый. Подчиненное место занимают обломочные осадки: турбидиты, граувак- ки и др., иногда конгломераты. Венчает разрез ЗКП обломочная, с участием конгломератов толща, залегающая несогласно на подстилающих вулканитах и выделенная в свое время в самостоятельную стратиграфическую единицу-Тимискамин, отдельную от вулканической толщи Кьюотин.

Накопление обломочной толщи происходило уже в континентальной обстановке.

Гранитоидный плутонизм проявлялся в ЗКП неоднократно, по существу, на протяжении всей их истории, начиная с 3,0 млрд лет на северо-западе. При этом наблюдается закономерная смена состава гранитоидов - от натриевых гранитоидов ТТГ-типа к калиевым гранитоидам вплоть до монцонитов и нефелиновых сиенитов. С верхней обломочной толщей ассоцируются шошониты и щелочные лавы. Ранние плутоны по морфологии относятся к батолитам, более поздние носят диапировый характер; эти последние нередко деформируют линейный рисунок ЗКП.

Метаморфизм в пределах самих ЗКП обычно зеленосланцевый, но в их обрамлении и в промежуточных гранит-парагнейсовых поясах повышается до амфиболитового. На севере провинции, на п-ове Унгава располагается довольно крупная площадь с преобладанием пород, метаморфизованных в гранулитовой фации, преимущественно ортогнейсов ТТГ-состава и парагнейсов, а также более поздних плутонов гранодиоритов и гранитов с возрастом наиболее молодых из них в 2667 млн лет. Это показывает, что мы имеем здесь дело не с выходом на поверхность более древних образований, чем слагающие южную часть ГЗО, а с более глубоким эрозионным срезом. То же относится и к значительно меньшей по площади гранулитовой зоне, протягивающейся вдоль северо-западного тектонического ограничения провинции оз. Верхнего. Вместе с тем наблюдается общая тенденция омоложения ЗКП вкрест простирания ГЗО с севера на юг, составляющая 2030 млн лет.

Вторым по величине эократоном в составе Канадского щита является эократон Слейв, значительно уступающий по размерам эократону Сьюпириор. Он представляет достаточно типичную позднеархейскую (2,68-2,5 млрд лет) ГЗО, но в отличие от провинции оз. Верхнего ЗКП здесь отчетливо несогласно наложены на гнейсово-гранит-мигматитовый ТТГ-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 ЗКП 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 латерально 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, т.е. в ту же кеноранскую эпоху.

К востоку от эократона Слейв в составе широкого раннепротерозойского Трансгудзонского подвижного пояса, в его западной части, имеется еще несколько блоков, которые были выделены П. Хоффманом под названием кратонов Коминак, Раэ и Херн (см. рис. 2-2). Судя по характеру и возрасту слагающих их пород, они, подобно соседним крупным эократонам, представляют фрагменты позднеархейской ГЗО.

Третий крупный эократон в составе Канадско Гренландского щита, в настоящее время разделенный на две неравные части молодым бассейном Лабрадорского моря с океанской 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 (в свое время открытие этого комплекса произвело сенсацию).

Комплекс этот выступает в оторочке гранито-гнейсового купола и сложен метаморфизованными в зеленосланцевой-амфиболитовой фациях основными вулканитами и осадками. Среди последних наиболее примечательны полосчатые магнетит-амфибол-хлоритовые кварциты, явно отложенные в водной среде. Наряду с ними здесь присутствуют карбонатные, кремнисто-карбонатные и глинистые породы, внутриформационные конгломераты с галькой кварцитов и фельзитов. Ядро купола, окаймленного породами комплекса Исуа, образовано ортогнейсами Амитсок ТТГ-состава; их возраст достигает 3,75-3,65 млрд лет, а возраст протолита составляет 3822±5 млн лет, т.е. практически 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 исключительно сложные деформации и метаморфизм, достигший гранулитовой ступени. Спустя 200-300 млн лет после этого (2,6 млрд лет) здесь произошло внедрение анатектических гранитоидов Коркут, сопровождаемых роями пегматитовых даек.