Коллектив авторов - Строение и история развития литосферы

Карельская провинция (или неоархейский кратон) составляет ядро щита ( Gaál, Gorbatschev, 1987 ) и сложена, главным образом, архейскими гранитоидными, зеленокаменными и парагнейсовыми комплексами, менее распространены высокометаморфизованные (гранулитовые) комплексы (Слабунов и др., 2006а, б; Slabunov et al., 2006). Первые занимают более 80 % современного эрозионного среза и формировались на всем протяжении развития коры: от 3,5 до 2,5 млрд. лет. Зеленокаменные и парагнейсовые комплексы с возрастом от 3,1 до 2,6 млрд. лет слагают, соответственно, зеленокаменные и парагнейсовые пояса.

Архейские образования кратона перекрываются слабодислоцированными палеопротерозойскими осадочными и вулканогенными образованиями, которые сохранились в ряде структур, а также секутся роями базитовых даек и расслоенными интрузиями ( Слабунов и др., 2006б ).

Около 2,5 млрд. лет назад Карельская провинция прошла стадию кратонизации и в протерозое реагировала на тектонические события как относительно жесткий блок.

В составе кратона выделяется несколько террейнов ( Слабунов и др., 2006а и ссылки там), которые различаются возрастом и составом слагающих их пород. Рассматриваемый профиль пересекает самый молодой и восточный среди них – Центрально-Карельский, а с учетом материалов по профилю 4В – также восточную часть террейна Кианта.

Кольская провинция (рис. 1 Б) – это сложный тектонический ансамбль, сформировавшийся в палеопротерозое в связи с развитием Лапландско-Кольского орогена ( Балаганский, 2002; Балаганский и др., 1998, 2006; Daly et al., 2006 ). Она состоит из террейнов с различным строением и предысторией ( Балаганский, 2002 ). Профиль пересекает следующие из них: Колвицкий, Умбинский, Терский, Стрельнинский, Сосновский. Последний входит в состав Центрально-Кольского супертеррейна, в котором наиболее полно представлены архейские зеленокаменные, парагнейсовые, гранитоидные, дайковые комплексы. Он рассматривается как Кольская гранулит-зеленокаменная ( Митрофанов и др., 1986 ) или гранит-зеленокаменная ( Докембрийская…, 1992 ) область, а его Кольско-Норвежский террейн – как архейская гранулито-гнейсовая область ( Марков и др., 1987 ). Беломорская провинция непосредственно граничит по системе палеопротерозойских (2,0–1,75 млрд. лет) разломов с Лапландско-Кольской коллизионной сутурой ( Балаганский и др., 2006; Daly et al., 2006; Geology…, 1995 ), террейнами Терским, Стрельнинским (рис. 1 Б), Центрально-Кольским. Два первых состоят как из неоархейских, так и из ювенильных палеопротерозойских образований.

В палеопротерозое в пределах провинции формируются многочисленные мафит-ультрамафитовые интрузии (например, расслоенные перидотит-пироксенит-габброноритовые интрузии Панских и Федоровских тундр), рифтогенная Имандро-Вазрзугская структура ( Пожиленко и др., 2002 ).

Беломорский подвижный пояс располагается между Карельским кратоном и Кольской провинцией (рис. 1 Б) и принципиально отличается от них тем, что это сложно и интенсивно складчатая структура полицикличного развития, породы которой неоднократно метаморфизованы в условиях высокого (кианитовый тип) давления как в архее, так и в протерозое ( Володичев, 1990; Глебовицкий и др., 1996; Сыстра, 1978 ). Кольская и Беломорская провинции являются элементами Лапландско-Кольского палеопротерозойского орогена ( Балаганский и др., 2006; Daly et al., 2006 ).

Структура Беломорского подвижного пояса – это сложный тектонический коллаж ( Миллер, Милькевич, 1995 ), состоящий из отдельных пластин (террейнов). Существенную, а, возможно, и решающую роль в формировании структуры провинции играют неоархейские (2,72–2,7 млрд. лет) тектонические покровы ( Глебовицкий и др., 1996; Миллер, Милькевич, 1995 ). Структура пояса была существенно усложнена палеопротерозойскими рифтогенными и коллизионными событиями ( Балаганский, 2002; Володичев, 1990; Колодяжный, 2006 ).

Большая часть структуры сложена архейскими (2,9–2,65 млрд. лет) мигматизированными разгнейсованными гранитоидами ТТГ ассоциации, менее развиты палеопротерозойские (около 2,4 млрд. лет) гранитоиды – чарнокиты. Глубокометаморфизованные вулканогенные (среди которых велика роль базальтов, коматиитов, андезитов), осадочно-вулканогенные и осадочные образования с возрастом от 2,88 до 2,74 млрд. лет слагают серию зеленокаменных поясов, а мезоархейские метаграувакки – Чупинский парагнейсовый пояс (Слабунов, 2008 и ссылки там). Отдельно следует отметить Центрально-Беломорский зеленокаменный пояс, сложенный мезоархейским офиолитоподобным комплексом с фрагментами метаперидотитов. Фрагменты неоархейских офиолитов описаны в Северо-Карельском зеленокаменном поясе. Кроме того, в составе Беломорской провинции известны архейские (2,72 млрд. лет) коровые эклогиты, входящие в состав гридинского меланжа.

Беломорская структура содержит многочисленные, как правило, небольшие интрузии, дайки, их фрагменты палеопротерозойских габброидов (друзитов). Среди них выделяются (Степанов, 1981) комплексы: габбро-анортозитов (с возрастом около 2,45 млрд. лет), лерцолитов-габброноритов (2,4–2,38 млрд. лет), гранатовых (железистых) габбро (2,12 млрд. лет).

Рифтовая система Белого моря состоит из серии палеорифтов (Онежско-Кандалакшского, Керецко-Пинежского и др.) северо-западного простирания. Глубина залегания фундамента в пределах, например, Онежско-Кандалакшского рифта достигает 8 км ( Казанин и др., 2006 ). Система сформировалась в условиях растяжения раннедокембрийской континентальной коры в рифее ( Балуев и др., 2000; Балуев, 2009 ).

Для возбуждения сигналов использовалась группа пневматических источников общим объемом 2280 дюйм. куб., взрывной интервал – 50 м. Регистрация осуществлялась 360 канальной буксируемой косой с шагом между каналами 12,5 м и максимальным выносом 4647,5 м, средняя кратность перекрытия составляла 45 ( Строение российской…, 2005 ). Данные МОВ-ОГТ обработаны в системе PROMAX. В процессе обработки на различных этапах многократно использованы процедуры деконволюции, одноканальной полосовой и многоканальной f-k фильтрации, а также процедура DMO. Выполнено суммирование по ОГТ со средней кратностью 45. По разрезу произведена миграция во временной области с использованием алгоритма Кирхгоффа ( Сакулина и др., 2003 ). По результатам работ МОВ-ОГТ получены сейсмические временной и глубинный разрезы.

Работы МПВ-ГСЗ выполнены по обращенной системе наблюдений с расстановкой в 23 пунктах донных сейсмических станций и возбуждением упругих колебаний пневмоизлучателем, установленном на движущемся вдоль профиля корабле. Возбуждение колебаний осуществлялось пневмоисточниками большой мощности типа СИН (объемом 80 л и 120 л) при взрывном интервале (по профилю) – 250 м. Для приема сигналов использованы автономные самовсплывающие донные цифровые станции «Граница» и АДСР-М конструкции «Севморгео» с трехкомпонентной – X,Y,Z на дне водоема и гидрофоном Н на поверхности воды регистрацией. На сухопутной части профиля 3-AP регистрация сейсмических сигналов от пневмоисточника осуществлялась в 13 точках трехкомпонентными сейсмоприемниками (X,Y,Z) на цифровые станции «Дельта-Геон». Профили отработаны по достаточно плотной системе наблюдений. В морской части станции были установлены через 5–10 км, а на сухопутной части профиля через 15 км.