АРХЕЙ, НИЖНИЙ И СРЕДНИЙ ПРОТЕРОЗОЙ

Дорифейские образования центральной части Русской платформы представляют собой сложный комплекс метаморфических и интрузив­ных пород различного происхождения и возраста, измененных наложен­ными на них -вторичными процессами.

терозою, и образуют кристаллический 'фундамент платформы. Иотний- ские образования верхнего, а, по Б. М. Келлеру, К. ^!О. Кратцу и А. Н. Не­елову, (1968), среднего, протерозоя в рассматриваемом районе не встре­чены, На размытой поверхности пород кристаллического фундамента залегают слабо, но закономерно измененные рифейские и вендские, а также более молодые осадочные породы.

Как уже отмечалось, глубины залегания кристаллического фунда­мента колеблются примерно от 500 м на выступах до 4500 м и более во впадинах. Его погребенная поверхность имеет сложный рельеф. По­роды архея и нижнего протерозоя сложно дислоцированы. Для архея обычны углы падения 70—80, иногда 90°, простирание преимущественно приближается к широтному. Углы падения нижнепротерозойских пород 45—80°, простирание северо-западное, переходящее в меридиональное, иногда северо-восточное. Породы кристаллического фундамента повсе­местно изменены процессами древнего выветривания.

Первые соображения о строении кристаллического фундамента центральной части Русской платформы были высказаны в работах А. П. Карпинского (1919) и А. Д. Архангельского (1923). Однако изу­чение дорифейских пород рассматриваемого района фактически нача­лось только в 1940 г., после окончания бурения скважины в Москве на территории старой бойни. Вскрытые скважиной мигматизированные плагиогнейсы были изучены В. И. Лучицким и Ю. И. Половинкиной (1940), которые установили первичноосадочное происхождение этих пород и отнесли их к архею ввиду большого сходства с породами тете- рево-бугской свиты Украины.

Много данных о дорифейских образованиях рассматриваемого района было получено в конце 40-х — начале 50-х годов. В этот период в рассматриваемом районе породы кристаллического фундамента были вскрыты скважинами в Редкине, Поваровке, Зубцове, Старице, Непей- цине, Барятине, Калуге, Серпухове, Новобасове, Мясоедове, Плавске, Ряжске и в непосредственной близости от границ района—-в Невеле, Старой Руссе, Крестцах, Пестове, Горьком (рис. 4). При этом, кроме в различной степени мигматизированных архейских плагиогнейсов, были обнаружены как первичноосадочные, так и изверженные породы проте­розойского возраста. Данные по некоторым из этих скважин опубли­кованы М. М. Веселовской и А. Г. Завидоновой (1952), Е. Г. Буровой (1953), Р. Л. Винарской (1953); материалы по всем скважинам обоб­щены А. И. Педашенко и М. М. Веселовской (1958). М. М. Веселовской, Д. Н. Утехиным и С. М. Сухановой (1959), а также А. И. Педашенко (1959).

В 50-е годы по центральной части Русской платформы был состав­лен ряд карт рельефа и геологического возраста кристаллического фун­дамента (Фотиади, 1947; Варданянц, 1958—1966; Гафаров, 1963; Тро­ицкий, Гардасников, 1966; Зандер, Кратц и др., 1967).

Важные дополнительные сведения о дорифейских породах в конце 50-х и в 60-е годы были получены в результате глубокого бурения. По материалам скважин, пробуренных в Решме, Макарьеве, Рыбинске, Переславле-Залесском, Щелкове, Максатихе, Нелидове, Смоленске, Вязьме, Т.уме, Веневе, Горлове, Бобрик-Горе, Петелине, Данкове, было уточнено представление об известных ранее типах пород и обнаружены некоторые совершенно новые породы (габбро и нориты в Переславле- Залесском и Щелкове, доломитовые мраморы и флогопитовые сланцы в Рыбинске, роговообманковые гранит-порфиры в Данкове. Данные по некоторым из этих скважин были обобщены М. М. Веселовской (1963) и С. Н. Тихомировым (1966).

Рмс.

Абсолютный возраст вскрытых пород, определенный калий-аргоновым методом: 23 — определения сделаны по биотиту; 24 — то же, по микроклину; 25 — то же, по амфиболу; 26 — то же, по амфи- бол-биотитовой фракции; 27 — то же, по валовой пробе; 28— цифры около скважин означают данные абсолютного возраста (в млн. лет). 2.9 — данные А. Я. Крылова (1959); 30 — данные А. П. Виноградова; А. И. Тугаринова и др. (1960), 3/— данные Н. П. Семененко и др. (1967), 32. данные М. А. Гаррис и Д.. В. Постникова (1964—’1968). Объединение двух или трех знаков _ .

33 — местоположение скважин; 34 — площади с группой скважин; 35 — граница территории, рас­сматриваемой в данном томе

В течение 60-х годов получено много сведений по определению абсо­лютного возраста пород кристаллического фундамента центральной части Русской платформы калий-аргоновым методом (Виноградов и др., I960; Семененко и др., 1967; Гаррис и др., 1966, 1969). Однако для боль­шинства пород в связи с их изменением процессами вторичной микро- клинизации (калиевый метасоматоз) возраст оказался сильно «омоло­женным».

В основу принятого в настоящее время стратиграфического подраз­деления дорифейских образований центральной части Русской плат­формы положено три принципа: 1) выделение крупных комплексов пер­вичноосадочных пород, принадлежащих к различным структурным эта­жам, 2) подразделение пород на основе данных абсолютного возраста, 3) формационный анализ.

Выделение комплексов первичноосадочных пород, принадлежащих к различным структурным этажам, обусловлено тем,, что формирование и преобразование пород различных структурных этажей разделено зна­чительными перерывами, эпохами диастрофизма, поэтому различна и степень изменения слагающих их пород. 'При этом увеличение степени метамо'рфизации пород от более молодых к более древним происходит скачкообразно: в каждом структурном этаже породы изменены преиму­щественно в условиях одной или двух фаций регионального метамор­физма. Для архея характерно присутствие пород, метаморфизованных в условиях амфиболитовой или гранулитовой фаций регионального ме­таморфизма, причем, как пишет В. С. Соболев и др. (1966 г.), «все выходы образований гранулитовой фации и большей частью амфиболи­товой фации (т. е. соответствующие наибольшим температурам) отно­сятся на территории СССР к архейскому фундаменту Русской и Сибир­ской платформы». В нижнем протерозое широко распространены породы фации зеленых сланцев регионального метаморфизма (Судовиков, 1964).

При использовании данных по абсолютному возрасту (табл.

При расчленении дорифейских образований был использован также формационный анализ, т. е. выделение согласно классификации Ю. А. Кузнецова (1964) главных типов магматических формаций и выявление их приуроченности к основным структурам земной коры.

Среди крупных комплексов метаморфических первичноосадочных образований центральной части Русской платформы выделяются:

1) супер крустальные образования архейского возраста — древней­шие осадочные и вулканогенно-осадочные породы, превращенные при региональном метаморфизме в различные плагиогнейсы. Кроме плагио- гнейсов, выделяются породы, измененные при ультраметаморфизме — мигматиты, субстрат которых образовался в архее, но переработан в архее или в нижнем протерозое. С археєм связаны, но в центральной части Русской платформы крайне редко встречаются габбро', нориты и древнейшие граниты;

2) аналоги михайловской серий КМА ^[5] и метабазитов нижнего про­терозоя Украины;

3) аналоги курской серии нижнего протерозоя КМА — метаморфи­ческие сланцы и железистые кварциты.

С протерозоем связаны серые роговообманковые порфиры и гранит­порфиры, гранодиориты и другие, а также розовые метасоматические граниты.

Абсолютный возраст дорифейских образований Русской платформы

(по данным калий-аргонового метода)

Те же породы, омоложенные под влиянием наложенных процессов калиевого метасоматоза

Породы нижнепротерозойского цикла метаморфизма и магматизма (аналоги метабазитов Криворожья и михайловской серии КМА и прорывающие их породы), иногда измененные калиевым метасоматозом

Возраст, по-видимому, занижен в связи с тем, что анализировалась валовая проба.

Возраст, вероятно, завышен в связи с присутствием в породе обломочных зерен калиевого полевого шпата, происходящего из более древних пород.

Рис. 5. Схематическая геологическая карта кристаллического фундамента центральной части Русской платформы (со снятием рифея и более молодых отложений). Составила М. М. Весе­

* ловская, 1969 г.

Архей: 1 —' гранат-силлиманит-кордиерит-бйотитовые плагиогнейсы; 2 — то же, по географическим- данным; 3 — гиперстеновые плагиогнейсы в единичных скважинах; 4 — то же, по геофизическим данным; 5 — амфиболовые, биотит-амфиболовые плагиогнейсы, иногда с диопсидом, амфиболиты; б — то же, по геофизическим данным, возможно, также амфиболовые гнейсовидные сланцы и микроамфиболиты нижнего протерозоя; 7 — биотитовые плагиогнейсы; 8 — то же, по геофизичес­ким данным; 9 — граниты (аналоги кировоградско-житомирских) в единичных скважинах; 10 —- то же (или нижнепротерозойские граниты), по геофизическим данным; //--габбро с гиперс- теном, чарнокитизированные. нориты, чарнокиты в единичных скважинах; 12— основные породы неясного возраста, по геофизическим данным; 13 — мигматиты разных гранитов (субстрат архей­ский); 14—-то же, по геофизическим данным; 15— различные плагиогнейсы и амфиболиты, по геофизическим данным; 16 — кварц-магнетит-пироксеновые гнейсы архея или нижнего протерозоя (точнее не определенные), оконтурены по геофизическим данным. Архей (?) или ладожская форма­ция: /7— доломитовые мраморы; 18 — .мусковит-флогопитовые и флогопитовые сланцы. Нижний про­терозой (аналоги метабазитов Украины и михайловской серии КМА): 19 — гнейсовидные сланцы й микроамфиболиты; 20 — роговообманковые гранодиориты (в скважине в Инжавине, секущие

Как уже указывалось, первичноосадочные породы иотния, относи­мого к среднему (верхнему?) протерозою, в пределах рассматривае­мого района неизвестны, но обнаружены несколько восточнее, в преде­лах Токмовского свода. '

Распространение различных комплексов пород архея и нижнего протерозоя схематично показано на рис. 5. Границы геологических кон­туров в большинстве случаев соответствуют линиям резкой смены характера физических полей — полосам линейных магнитных аномалий и гравитационным ступеням, которые обычно отождествляются с разло­мами в теле кристаллического фундамента.