Чехол платформы. Рифтовая система Мидконтинента

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 этими типами является, однако, лишь весьма относительным, так как заложение плоских впадин также обычно сопровождалось опусканием по сбросам. К раннерифейским впадинам относятся прежде всего впадины в 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 преимущественно крупнообломочные красноцветы - кварциты и другие породы, их накоплению местами 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, но большей частью 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, о котором речь уже шла выше.

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.

Другой, еще более примечательной среднерифейской рифтовой системой является рифтовая. система Мидконтинента (рис.2-5).

Она состоит из двух главных ветвей, сходящихся к северу от оз. Верхнего, откуда далее к северу отходит еще одна, короткая и слабо выраженная ветвь (тройное сочленение!). Западная ветвь простирается в юго-юго-западном направлении; слагающие ее породы обнажаются в берегах оз. Верхнего, но далее к югу скрываются под фанерозойским чехлом и прослеживаются по данным бурения и геофизики, до Канзаса. Восточная ветвь простирается через п-ов Мичиган и достигает штата Огайо, где перекрывается продолжением Гренвильского фронта.

Рифтовая система Мидконтинента выделяется прежде всего масштабами своего базальтового магматизма. Ее развитие началось еще в раннем рифее с образования неглубокой депрессии, заполненной маломощными мелководно-морскими терригенными осадками. Но затем, в основном между 1140-1120 млн лет т.н., на протяжении около 20 млн лет произошла исключительно мощная вспышка площадного вулканизма, приведшая к образованию толщи лав видимой мощностью до 12 км и общим объемом не менее 400 тыс. куб.км. По сейсмическим данным, эти величины могут быть даже заниженными, так как мощность выполнения рифтовой впадины по этим данным достигает 32 км. Правда, 12 км из них приходится на перекрывающие вулканогенную толщу обломочные образования. Консолидированная кора под осевой частью рифта утонена до 25-30 км по сравнению с 55 км по его периферии. По некоторым предположениям, под осевой частью рифта мог произойти разрыв раннедокембрийской континентальной коры на величину порядка 90 км и ее замещение дайковым комплексом, аналогичным океанскому.

В составе вулканитов абсолютно преобладают базальты; кислые лавы занимают сугубо подчиненное положение. Кроме вулканитов, магматическая деятельность проявилась в образовании силлов и пластовых интрузий той же магмы. Среди них выделяется Дулут- ский плутон габбро-анортозитов в северном берегу оз. Верхнего.

Под влиянием импульса, порожденного коллизией в Гренвильском поясе, рифтовая система Мидконтинента испытала некоторое сжатие, вызвавшее образование синклинали в районе оз. Верхнего и системы грабенов и горстов, разграниченных взбросами с амплитудой до 3-4 км в осевой зоне рифта. Взбросовый характер имеют и пограничные разломы рифта в некоторых его сегментах, на которые система разделена поперечными разломами трансформного типа - по ним эти сегменты смещены друг относительно друга в плане.

К западу от рифтовой системы Мидконтинента, в Восточных Скалистых горах, плато Колорадо и еще западнее, в области, позднее вошедшей в состав Кордильер, сохранились реликты других рифтовых впадин, не образующих, однако, единой системы, а, напротив, характеризующихся разной ориентировкой. Они выполнены континентальными, дельтовыми, мелководно-морскими, в основном обломочными, включая диамиктиты, отчасти карбонатными осадками, достигающими очень большой, до 8 км, мощности. Местами они интрудированы силлами диабазов.

Сходные рифтовые впадины развивались в среднем протерозое северо-восточнее рифтовой системы Мидконтинента, в Лабрадоре. Они расположены на юге эократона Нэйн, у его контакта с Гренвильским поясом и продолжением Пенокийской раннепротерозойской системы. Отличием от западной группы рифтов служит широкое распространение вулканитов пестрого состава, вплоть до кислых и щелочных, а также плутонов анортозитов, гранитоидов и щелочных пород, в основном древнее 1350 млн лет.

В первой половине позднего рифея, примерно до 850 млн лет, еще продолжали развиваться большинство перечисленных выше среднерифейских, частично заложенных еще в раннем рифее впадин. Но на уровне 850750 млн лет произошла существенная реорганизация структурного плана континента, который именно с этого времени приобрел самостоятельность (рис.2-6).

На западе, севере и востоке обозначились его пассивные окраины. О западной, кордильерской, и восточной, восточногренландско-аппалачской, будет сказано ниже; что же касается арктической, то здесь продолжался процесс рифтинга и накапливались кар- бонатно-терригенные осадки мелководно-морского или аллювиально-дельтового происхождения, местами с участием эвапоритов, достигающих мощности в несколько тысяч метров. Они вмещают силлы и дайки основных пород и перекрываются базальтами с возрастом около 700 млн лет.