Формы залегания метаморфических горных пород.

 

Метаморфические процессы являются наложенными на осадочные и магматические горные породы. Основными факторами метаморфизма является температура и давление, которые в недрах Земли растут с глубиной.

Кайнозойские горные породы залегают на малых глубинах, практически не подвержены процессам регионального метаморфизма. Горные породы мезозойского возраста находятся в зоне низкой степени метаморфизма, существенно не повлиявшего на их состав, структуру и текстуру. Глины уплотнились, превратились в аргиллиты, появилась сланцеватая текстура, совпадающая со слоистостью. В породах палеозойского возраста региональный метаморфизм проявился в слабой степени. В них появились глинистые сланцы, филлитовидные сланцы, кварцитовидные песчаники, мраморизованные известняки. Перво-начальные структуры, текстуры и минералогический состав их подверглись изменению, но несущественному. Поэтому такие породы не называются метаморфическими горными породами, а называются метаморфизованными.

Термин «метаморфические горные породы» применяется только к древнейшим горным породам, к породам протерозойского и архейского возрастов, существенно изменившимся по сравнению с изначальным. Они слагают основания древних платформ и ядра крупнейших антиклинориев складчатых областей. Широко распространены в Финляндии, Карелии, на Кольском полуострове. В г. Москве они были вскрыты скважинами на глубинах свыше 1500м.

Протерозойская группа пород в Карелии сложена разнообразными метаморфическими породами. Преобладают складчатые биотит–амфиболитовые, тальк–хлоритовые, графитистые филлитовые сланцы, магнетитовые кварциты, шунгиты. Прорваны пластовыми интурузиями габбро–диабазов, кварцевых порфиров, гранитов. Поздний протерозой (гиперборейская серия) составляют кварциты, кварцево–глауконитовые песчаники, конгломераты, кристаллические сланцы. Вся серия прорезана гранитными интрузиями. Протерозойский магматизм представлен габбро–анортозитами, гранитами и ультраосновными породами. Размеры крупных гранодиоритовых и анортозитовых плутонов достигают 20´8км², 160´20км².

В архейскую эру магматические очаги были ближе к поверхности Земли и более обширнее. Геотермический градиент был в несколько раз выше современного. Поэтому развитие метаморфических процессов в горных породах были более интенсивными и обширными.

По степени метаморфизма, по составу и возрасту в разрезах метаморфических пород выделяются серии, свиты, горизонты. Серии различаются друг от друга по возрасту, степени метаморфизма и по магматизму. При этом широко используются определения абсолютного возраста гранитных интрузий. При выделении свит основное внимание обращается на петрографический состав пород и общность их по происхождению. Наличие маркирующих горизонтов облегчает задачу расчленения немых толщ на свиты. В качестве таких горизонтов могут служить слои мраморов, кварцитов, конгломератов, эффузивных пород. В Карелии нижний архей (кольская серия) представлен биотитовыми, гранатовыми гнейсами, магнетитовыми сланцами, кварцитами, пироксен–амфиболовыми сланцами. Верхний архей (беломорская серия) представлен слюдяными и амфиболовыми гнейсами, гранатовыми и полевошпатовыми амфиболитами. Породы прорваны основными, ультраосновными и кислыми интрузиями, подвергнуты мигматизации, гранитизации и дислокации. Ранние интрузии архея представлены перидотитами, габбро–норитами, к середине архея относятся внедрения плагиоклазовых и микроклиновых гранитов, к концу архея – биотитовых и двуслюдяных гранитов. Абсолютный возраст гранитов и гнейсов составляет 2 – 3 млрд. лет.

В метаморфических толщах широко развиты складки сложных форм, разных порядков, до самых меньших, создающих гофрировку и плойчатость. Широко в них развиты складки течения, волочения, сланцеватость, полосчатость, будинажные структуры. Специфическими складчатыми структурами архея является гранито–гнейсовые купола. Их особенность заключается в том, что они возникали в условиях размягченного состояния крупных масс горных пород, земной коры. Они имеют сложное строение, крупные размеры, округлые формы в плане. Размеры большинства их составляют 5 – 15км в поперечнике, а наиболее крупные из них – десятки километров. Ядра куполов сложены гранито–гнейсами. Гнейсы и кристаллические сланцы, обрамляющие их, деформированы в дизгармоничные и изоклинальные складки с крутыми углами падения крыльев, концентрически окружают поднятие со всех сторон в виде колец, полуколец. Между куполами расположены синклинальные линейные складки сложной формы, сложенные кристаллическими сланцами и зеленокаменными толщами (рис.55).

 

 

Рис.55. Дизгармоничные складки метаморфогенного типа (аэрофотоснимок).

 

В Беломорском массиве складчатые структуры архея имеют преимущественно северо–западное простирание, изоклинальные и опрокинутые формы складок. В Карельскую зону входит ряд крупных протерозойских антиклиналей и синклиналей. В ядрах антиклинориев и древних массивов обнажаются гранитизированные архейские гнейсы, синклинорные зоны сложены нижнепротерозойскими сланцами. Аналогичное строение имеет Кольский массив. Вдоль синклинальных прогибов проходят глубинные разломы, выполненные основными и ультраосновными интрузиями.