Геология России

К юго-востоку от ВЕП и Китайской древних платформ через юго-западную и юго-восточную части Евразии протягивается Средиземноморский подвижный пояс, ограниченный с юга платформами южной, Гондванской, группы – Африкано-Аравийской и Индостанской. В северной части этого пояса геосинклинальный процесс завершился в конце палеозоя или раннем мезозое, и поверх герцинского и кое-где древнекиммерийского складчатого основания в мезо-кайнозойское время  сформировались молодые плиты – Западно-Европейская, Мезийско-Скифская и Южно-Туранская (чехол последней сливается на севере с чехлом Северо-Туранской плиты). В южной части Средиземноморского пояса геосинклинальное развитие продолжалось в альпийском «цикле», в итоге которого возник ряд складчатых сооружений, в том числе, сооружение Карпат, Горного Крыма, Большого и Малого Кавказа, Копетдага и Памира с примыкающими к ним краевыми и межгорными прогибами, а также глубоководные впадины Чёрного моря и южной части Каспийского озера.

В отличие от Урало-Монгольского и Средиземноморского поясов, кольцеобразный Тихоокеанский подвижный пояс, северо-западный сегмент которого проходит через восточную окраину Евразиатского суперконтинента, занимает пограничное положение между обрамляющими его со всех сторон древними платформами и,  расположенной внутри его гигантской  впадиной Тихого океана. Одни участки этого пояса завершили своё геосинклинальное развитие  в палеозое или мезозое (Сихоте-Алинь, Корякское нагорье), другие находятся на орогенном этапе альпийского «цикла» (Камчатка, Сахалин), а третьи проходят ныне различные стадии геосинклинального развития и выражены впадинами окраинных морей, островными дугами и глубоководными желобами (Курильская и Командоро-Алеутская зоны).

Между Сибирской платформой и северо-западным сегментом Тихоокеанского подвижного пояса расположены Верхояно-Чукотская  позднекиммерийская складчатая область. Некоторые исследователи считают её частью Тихоокеанского пояса, но в отличие от геосинклинальных зон последнего, в значительной мере развивавшихся на коре океанического типа, почти вся Верхояно-Чукотская область сформировалась на континентальной коре и до начала позднего палеозоя представляла собой метаплатформенную область, примыкавшую к Сибирской платформе. Структурные элементы Верхояно-Чукотской области под почти прямым углом подходят к её границе с Тихоокеанским поясом, к которой приурочен позднемезозойский краевой Охотско-Чукотский вулканический пояс.

В пределах Северной Евразии находятся несколько кайнозойских континентальных рифтовых зон, в числе которых Байкальская зона одноименной метаплатформенной области и Момско-Лаптевская – в Верхояно-Чукотской складчатой области.

Восточно-Европейская древняя платформа (ВЕП)

Имеет площадь около 5,5 млн. кв. км и занимает большую часть Европейской России и Украины, всю территорию Белоруссии и Прибалтийских республик, а также всю или  большую часть территорий Финляндии, Швеции, Дании и некоторые участки Норвегии, Польши, Румынии. В рельефе она выражена обширной Восточно-Европейской равниной, в пределах которой преобладают низменности. Одна из них – Прикаспийская аккумулятивная низменность на юго-востоке равнины – лежит ниже уровня океана (от 0 до -28 м). Над низменностью поднимаются до 300-470 м возвышенности – Волыно-Подольская, Приазовская и донецкий кряж в южной части равнины, Белорусская, Валдайская, Среднерусская, Приволжская в её средней части и Общий Сырт, Прикамская и Северные Увалы в восточной. На Кольском полуострове в самой северной части платформы находятся островные горы высотой до 1км (Хибины).

ВЕП непосредственно граничит с подвижными поясами Евразии. На северо-западе – это Северо-атлантический пояс, а именно каледонское складчатое сооружение Норвегии Швеции, надвинутое по пологим шарьяжам на Балтийский щит, на востоке – Урало-Монгольский подвижный пояс, а именно Предуральский краевой прогиб, на который с востока надвинуто герцинское складчатое сооружение Урала, а на юго-западе и юге – Средиземноморский подвижный пояс, представленный Предкарпатским краевым прогибом с надвинутым на него альпийским складчато-покровным сооружением Карпат и эпипалеозойской Скифской плитой, занимающей равнины Крыма и Предкавказья.

Между этими тремя участками ВЕП граничит с тремя метаплатформенными областями, причём в каждой из них к платформе непосредственно примыкают входящие в них авлакогеосинклинальные складчатые зоны различного возраста. Так, вдоль северо-восточного края платформы простирается байкальская Тиманская авлакогеосинклинальная зона, принадлежащая в Печоро-Баренцевоморской метаплатформенной области.  К юго-западному краю платформы примыкает входящая в состав Среднеевропейской метаплатформенной области Датско-Польская авлакогеосинклинальная зона, пережившая неоднократные складчатые деформации. Наконец, к юго-восточному углу и частично к южному краю платформы прилегают принадлежащие к Донецко-Североустюртской метаплатформенной области герцинские авлакогеосинклинальные складчатые зоны – Южно-Эмбинская и Донецко-Промысловская. Последняя зона под острым углом вдается на северо-западе в глубь платформы и постепенно вырождается, переходя по простиранию в Днепровско-Донецкий авлакоген.

Тектонические структуры

ВЕП обладает двухъярусной тектонической структурой и состоит из фундамента, в основном сложенного сильно дислоцированными, метаморфизованными и гранитизированными породами архейского и раннепротерозойского возраста, и резко несогласно перекрывающего его платформенного чехла, образованного почти или вовсе не метаморфизованными отложениями верхнего протерозоя и фанерозоя. Примерно ¼ площади платформы на щитах и присводового участка Воронежской антеклизы фундамент выходит на поверхность или залегает в непосредственной близости от неё. На большей части платформы в пределах Русской плиты он перекрыт чехлом мощностью от нескольких сотен до 5-10 км и даже 20-22 км.

Наиболее крупный выступ фундамента  - Балтийский (Фенно-Скандинавский) щит – занимает северную и северо-западную части платформы. С северо-запада на него по очень пологой поверхности надвинуты каледониды Скандинавии, из под которых в ряде тектонических окон выступает дорифейский метаморфический фундамент. На юге и юго-востоке фундамент щита, как правило, погружается под платформенный чехол, но местами структуру краевой зоны щита осложняют поперечные к ней рифейские авлакогены (Кандалакшский, Ладожский), а на юго-западе – пермский грабен Осло.

Значительно меньший Украинский (Азово-Подольский) щит расположен в юго-западной части платформы. На западе и юге он скрывается под полого залегающим чехлом Русской плиты, а на северо-востоке граничит по сбросам с Донецкой авлакогеосинклинальной складчатой зоной и Днепрвско-Донецким авлакогеном, погребённым под Украинской синеклизой. На самый северный участок щита наложен субширотный Овручский грабен.

В строении платформенного чехла различают два мегакомплекса, отвечающие двум мегаэтапам тектонического развития платформы: нижний, авлакогенный, включающий терригенные отложения и частично вулканиты рифейского возраста (от 1,6 до 0,6 млрд. лет), и верхний, плитный, сложенный отложениями верхнего венда и фанерозоя. Главными  структурными элементами авлакогенного мегакомплекса являются многочисленные линейно вытянутые, ограниченные и разбитые нормальными сбросами грабенообразные прогибы – авлакогены. Длина авлакогенов измеряется несколькими сотнями км., ширина – десятками км, глубина варьирует от 1-2 до 5-10 км. Часть авлакогенов имеет С-З простирание (Днепровско-Донецкий, Пачелмский, Камско-Бельский, Кандалакшский, Онежский, Ладожский), часть – С-В (Московский, авлакогены Среднерусской системы, Оршанский, Волынский), а некоторые авлакогены субмеридиональные (Кировский, Доно-Медведицкий) или субщиротные (Абдулинский).

Плитный мегакомплекс чехла, покрывающий около ¾ площади платформы, залегает субгоризонтально или очень полого. Его главными структурными формами являются склоны щитов, обширные брахиморфные и субизометричные в плане блюдцеобразные впадины – синеклизы, перикратонные прогибы, антеклизы, а также относительно пониженные перемычки между антеклизами (некоторые из антеклиз состоят из нескольких более мелких овальных или округлых сводов), сводами и склонами щитов – седловинами.

Мощность разреза плитного мегакомплекса варьирует от 2-3 до 5-10 км, а в сверхглубокой Прикаспийской синеклизе доходит до 20-22 км. В пределах антеклиз и седловин мощность плитного мегакомплекса составляет не более 1-2 км, а в апикальных частях Воронежской и Белорусской антеклиз и на склонах щитов сокращается почти до нуля. На большей части Русской плиты плитный мегакомплекс несогласно залегает на дорифейском фундаменте.

В структурном плане плитного мегакомплекса проявляется тектоническая зональность долготного и северо-восточного направлений, представленная чередованием поднятий и опусканий.

Глубинное строение и геофизические поля

По данным ГСЗ почти на всей площади ВЕП, кроме внутренней части Прикаспийской впадины, установлена типичная кора континентального типа, в которой различаются осадочный (отсутствует на щитах), «гранитно-метаморфический» (со скоростями продольных волн 6-6,5 км/с) и «базальтовый», или гранулито-базитовый (со скоростями продольных волн 6,5-?,5 км/с) геофизические слои. Мощность этих слоёв варьирует, соответственно, в пределах 0-10, 10-20 и 20-35 км, и общая мощность коры составляет от 35 до 50 км, изредка до 60-65 км. Относительно утонённой корой (35-40 км) и приподнятым положением границы Мохо отличается Днепровско-Донецкий авлакоген.

Строение фундамента и этапы его формирования

Консолидированное основание платформы, в основном, сложенное метаморфическими и интрузивными породами архея и нижнего протерозоя, повсеместно обнажается на Балтийском щите и на значительной площади Украинского щита и локально – в присводовой части Воронежской антеклизы.

Балтийский щит занимает территории Кольского полуострова и Карелии, а также Финляндии, Швеции и Южной Норвегии. В тектоническом отношении фундамент Балтийского щита подразделяется на три главных области (с востока на запад)- Кольско-Карельскую, Свекофенскую (Шведско-Финскую) и Свеконорвежскую.

Кольско-Карельская область по возрасту слагающих её пород и времени основных деформаций и метаморфических процессов может считаться древнейшим ядром Балтийского щита. В ней выделяются 3 вытянутые в северо-западном направлении мегазоны – широкие Кольская и Карельская и разделяющая их более узкая и выклинивающаяся на С-З Беломорская. В Кольской и Карельской мегазонах распространены относительно глубоко метаморфизованные комплексы архейского основания и несколько перекрывающих их менее метаморфизованные образования нижнего протерозоя, а в Беломорской мегазоне – только архейские гнейсы и амфиболиты.

Кольская мегазона надвинута на Беломорскую по Лапландско-Кандалакшскому тектоническому шву, к которому приурочена зона развития наиболее глубоко метаморфизованных архейских и нижнепротерозойских пород – гранулитов. Вдоль границы Беломорской мегазоны с Карельской простирается Куола-Выгозерская шовная зона с рядом глубоких грабенов и прогибов, выполненных вулканогенно-осадочными толщами архея и нижнего протерозоя. Две шовные зоны Колмозеро-Воронья и Печенга-Варзугская разделяют Кольскую мегазону на 3 продольные зоны (блока) – Северо-Кольскую (Мурманскую), Центральнокольскую и Южно-Кольскую.

В Северо-Кольской зоне к нижнему архею относятся прогрессивно метаморфизованные в условиях амфиболитовой и гранулитовой фаций пироксен-плагиоклазовые кристаллические сланцы, плагиогнейсы и амфиболиты.

В узком клине Колмозеро-Воронья присутствуют метаморфизованный осадочно-вулканогенный комплекс, принадлежащий одному из «зеленокаменных поясов».

В Центральнокольской зоне разрез архея представлен Кольской серией мощностью 3-4 км. В разрезе кольской серии параметаморфические гранат-биотитовые и двуслюдяные гнейсы с подчинёнными кварцитами, амфиболитами, лептитами, образовавшимися по кислым вулканитам. Присутствуют также пачки джеспилитов с промышленными месторождениями железа (Оленегорское месторождение). Гранулиты кольской серии прорывает Мончегорский плутон из расслоенных базит-ултрабазитовых пород с возрастом 2,9 млрд. лет. К верхам архея относится кейвская серия, сложенная биотитовыми и двуслюдяными гнейсами (лептитами), аркозовыми метапесчаниками, доломитами со строматолитами.

В Южно-Кольской зоне обнажены слюдяные, гранатовые гнейсы и амфиболиты, сопоставляемые с таковыми Кольской серии.

Беломорская мегазона сложена беломорской серией нижнего архея, состоящей из гранитогнейсов, амфиболитов, амфиболовых, биотитовых, двуслюдяных гнейсов и сланцев, прорванных архейскими и раннепротерозойскими интрузиями габброидов и гранитоидов.

В Карельской мегазоне к нижнему архею относится «серогнейсовый комплекс». Он выражен амфиболовыми, пироксеновыми гнейсами, амфиболитами, биотит-плагиоклазовыми гнейсами и гнейсогранитами. К верхнему архею принадлежит лопийский осадочно-вулканогенный комплекс с конгломератами, лавами базальтов, ультрамафитов (коматиитового типа), а также лавами дацитовых и риолитовых пород, джеспилитами (Костомукшинское месторождение железа).

Нижнепротерозойские образования развиты в Центральнокольской зоне и принадлежат имандра-варзугской и печенгской осадочно-вулканогенным сериям, выполняющим одноименные впадины. Кольская сверглубокая скважина пробурена во внутренней части Печенгской впадины. Установлено, что разрез этой серии формировался в условиях континентального рифтогенеза.

Наиболее широко образования нижнего протерозоя распространены в Карельской мегазоне, где он слагает три крупных комплекса: сумийско-сариолийский (2-3 км мощностью) с конгломератами, лавами, туфами базальтов и андезибазальтов; ятулийского (до 2 км мощностью), сложенного терригенными и карбонатными породами со строматолитами, шунгитами, гематитовыми железными рудами, лавами базальтов пикритов; вепского (1 км мощностью) с серыми и красными песчаниками.