CC BY
67
Постсвекофеннские дайки долеритов Кольского региона: двойственная природа кратонного магматизма
1 2 Ж.А. Федотов , Ю.В. Амелин
1 Геологический институт КНЦ РАН
2
Department of Earth and Planetary Sciences, Washington University
Аннотация. Представлены результаты петрологического изучения постсвекофеннских даек долеритов Кольского полуострова. Они образуют четыре изолированных ареала. Установлена петрохимическая однородность даек в каждом ареале. Рассмотрены возможные механизмы эволюции магматических расплавов, определяющие многообразие состава долеритов. Приведены результаты оценки возраста трех даек Sm-Nd методом. Имеющиеся оценки возраста даек позволяют сделать вывод, что практически весь постсвекофеннский дайковый магматизм Кольского региона приходится на палеозойский период. В целом на Балтийском щите фанерозойские проявления магматизма распространены на юго-западе Норвегии и Швеции и на Кольском полуострове, то есть на окраинах Восточно-Европейской платформы, тогда как протерозойские дайки развиты на всей площади щита, причем раннепротерозойские доминируют в породах архейского ядра щита, а позднепротерозойские в более молодой свекофеннской коре. Фанерозойский магматизм Балтийского щита связан с отраженной тектоно-магматической активностью пассивной плиты, в отличие от протерозойского, который связан с заключительной кратонной (андерплейтинговой) стадией эволюции коры Балтийского щита.
Abstract. The results of petrological study of unmetamorphised young dolerite dykes are presented. They are forming four isolated swarms. Probable evolution mechanisms of the magmatic melts which determine the dolerites composition diversity are considered. The Sm-Nd age estimation of three dykes are given. The available estimates make able the following conclusion: practically the whole postsvecofennic magmatism coincides with the Palaeosoic period. On the Baltic Shield, as a whole, Phanerozoic appearances of the magmatism are well known in the south-western part of Norway and Sweden, as well as in the Kola Region, it means - on the periphery of East-European Platform, whereas the Proterozoic dykes are developed in the whole shield area. It is obvious, that Phanerozoic magmatism of the Baltic Shield is related to the reflected tectonic-magmatic activity of the passive plate, opposite to the Proterozoic one, being characteristic for the final craton evolution stage of the shield crust itself.
1. Введение
Рои мафических даек по всему миру имеют максимум распространения в протерозое (Cadman et а1., 1990). На Балтийском щите интенсивное дайкообразование началось сразу же после формирования коры его архейского ядра и, постепенно затухая, продолжалось до третичного периода (Gorbatschev et а1., 1987). Дайковые комплексы имеют широкое площадное распространение и существенно дополняют картину кратонного магматизма во времени, так как многие из них являются автономными и не имеют аналогов среди других проявлений основного магматизма. Все это позволяет рассматривать дайковые образования как один из наиболее благоприятных объектов для изучения закономерностей проявления кратонного магматизма и понимания на этой основе геологической истории кратонного периода эволюции Балтийского щита. Впервые анализ распространенности роев мафических даек на Балтийском щите был выполнен большим интернациональным коллективом (Gorbatschev et а1., 1987). После выхода этой статьи появился ряд работ (Рои мафических..., 1989; Fedotov, Amelin, 1992; Vuollo, 1994; Huhma et a1., 1996), которые существенно уточнили распространенность и возраст дайковых комплексов в восточной части Балтийского щита. Но до последнего времени оставались слабо изученными постсвекофеннские дайки неметаморфизованных долеритов Кольского региона. В предлагаемой работе приведены результаты петролого-геохимического изучения и оценки возраста этих молодых даек, и на основе полученных данных выполнен анализ пространственно-временных закономерностей проявления кратонного магматизма на Балтийском щите.
2. Геология и петрография комплекса долеритов
Подавляющее большинство даек Кольского региона относится к раннепротерозойским комплексам (Полканов, 1935; Юдин, 1972; Липов, Федотов, 1987; Рои мафических..., 1989). Они занимают 5-7% общей площади и несут признаки воздействия свекофеннской фазы регионального метаморфизма. В центральных частях крупных даек, как правило, сохраняются слабо
метаморфизованные магматические породы, а их эндоконтакты и мелкие дайки всегда амфиболизированы. Только амфиболитами сложены дайки вблизи структур карелид. Наименее измененные дайковые породы раннего протерозоя несут признаки сухого прогрева: плагиоклаз и оливин в них замутнены тончайшими включениями магнетита, а по границам зерен оливина и плагиоклаза всегда присутствует двуслойная амфиболовая келифитовая каемка (Федотов, Федотова, 1979).
Дайки постсвекофеннских неметаморфизованных долеритов встречаются в десятки раз реже, чем раннепротерозойские дайки. Они прорывают породы всех структурных ярусов от архейского до верхнепротерозойского и везде сохраняют кайнотипный облик (Синицын, 1965; Федотов, Петров, 1974; Рои мафических..., 1989). На карте выделяется четыре дискретных ареала их распространения (рис.1).
О ЕЗг Шб
Рис.1. Карта долеритовых даек Кольского полуострова. 1 - архейские породы, 2 - лапландский гранулитовый комплекс, 3 - карельский осадочно-вулканогенный комплекс, 4 - рифейские отложения; интрузивные образования: 5 - дайки долеритов Восточно-Кольского (В-К), Печенгского (П), Рыбачинского (Р), и Вочеламбинского (В-Л) ареалов, 6 - палеозойские массивы нефелиновых сиенитов. I - Кольский и II - Карельский стабильные блоки архейской коры, III -Беломорский блок ремобилизованной архейской коры. Квадратом обведены цифры оценок возраста даек.
Восточно-Кольский ареал занимает треть площади Кольского полуострова. Он объединяет два роя даек: субмеридиональный на востоке и рой даек северо-восточного простирания в западной части ареала. Дайки выявлены, главным образом, по аэромагнитным данным. В северной части ареала аномалии теряются на фоне повышенного и неоднородного магнитного поля, характерного для Мурманского блока. Но дайки протягиваются до северного побережья, где они обнажены в узкой прибрежной полосе. Здесь выделяются оба роя. Падение даек - крутое субвертикальное. Количество их возрастает в северном направлении. На побережье одна дайка мощностью 10-50 м приходится на 2-3 км береговой линии, а в южной части ареала по аэромагнитным данным среднее расстояние между дайками составляет 10-15 км.
Второй по величине дайковый ареал - Печенгский находится на крайнем северо-западе на границе с Норвегией. Вертикальные дайки образуют здесь субмеридиональный рой длиной более 100 и шириной 40 км. Южная часть роя фиксируется в магнитном поле. В средней его части на площади развития пород Печенгского комплекса карелид эти же дайки отмечены в обнажениях. Северная часть роя не фиксируется в магнитном поле и приходится на плохо изученную приграничную зону. В обнажениях здесь прослежены только две дайки: дайка оливин-плагиофировых долеритов Лиинахамари
на восточном фланге роя и долеритовая дайка, пересекающая норвежскую границу и протягивающаяся далее от района железорудных месторождений Серварангер через Киркенес на полуостров Варангер (Foyn, 1945), на западном фланге роя.
Дайка Лиинахамари прослежена на поверхности более, чем на 70 км при мощности 20-40 м. Она состоит из отдельных сегментов, простирание которых отличается на 10-15°. Основная дайка сопровождается сателлитами мощностью 6-12 м такого же состава. Они параллельны основной дайке, располагаются в 500 м от нее с обеих сторон и протягиваются на несколько километров по простиранию. Дайка долеритов Киркенес прослежена с перерывом более чем на 80 км при мощности 10-30 м. В восточной части полуострова Варангер изучены несколько даек неметаморфизованных долеритов мощностью 8-12 м с простиранием от меридионального до северо-восточного (Roberts, 1975), которые по всем своим параметрам аналогичны дайкам Печенгского роя. Территория их распространения ограничена с запада линией простирания дайки Киркенес.
Рядом с Печенгским роем на полуостровах Рыбачьем и Среднем известны несколько даек долеритов северо-восточного простирания мощностью до 7 м (Fieandt, 1912; Roberts, Onstott, 1995). Они прорывают осадочные толщи верхнего протерозоя и отличаются от даек Печенгского роя размером, элементами залегания и составом, поэтому выделяются в самостоятельный рой.
Четвертый ареал распространения даек находится западнее озера Имандра на юго-восточных отрогах Чунатундры. Несколько даек субширотного простирания были открыты в этом районе еще Б.М.Куплетским (1933). Дайки прорывают архейские гнейсы на Вочеламбинском полигоне, а также габбронориты Чунатундры и Имандровского интрузивного комплекса. Мощность даек достигает 14 м. Плохая обнаженность не позволяет определить протяженность даек. На Вочеламбинском полигоне дайка мощностью 5 м прослежена на расстоянии 350 м (Вочеламбинский..., 1991).
Таблица 1. Средний химический состав главных типов долеритов
1 2 3 4 5 6 7 8
n 3 4 5 6 11 3 14 3
SiO2 48.71 49.58 49.06 48.25 50.76 49.85 49.75 48.13
TiO2 1.15 1.93 0.77 0.88 1.17 1.44 2.48 3.88
M2O3 14.72 13.62 12.85 16.58 14.60 14.72 13.59 11.90
Fe2Os 3.49 3.97 2.06 2.68 2.50 3.17 5.42 5.47
FeO 6.40 8.53 9.05 7.51 7.75 9.07 8.55 11.97
MnO 0.18 0.26 0.15 0.16 0.20 0.20 0.20 0.26
MgO 7.64 6.08 10.67 7.88 6.81 6.94 5.77 4.56
CaO 11.61 10.20 10.98 10.98 10.26 11.21 9.42 9.03
Na2O 2.20 2.38 1.26 2.17 2.50 1.99 2.37 2.33
K2O 0.38 0.50 0.44 0.58 0.81 0.36 0.62 0.66
H2O+ 1.82 1.37 2.04 1.48 1.52 0.73 0.94 0.76
H2O- 0.53 0.38 0.17 0.25 0.30 0.37 0.33 0.38
CO2 0.17 0.11 0.06 0.10 0.08 0.07 0.20 0.19
P2O5 0.13 0.19 0.13 0.12 0.16 0.17 0.24 0.37
Сумма 99.13 99.16 99.70 99.61 99.42 100.29 99.88 99.89
Cu 126 191 100 135 84 180 160 460
NI 73 73 220 153 30 99 91 51
Co - 33 46 42 40 50 50 64
Cr 200 131 680 267 116 160 134 26
V 250 335 240 223 230 370 385 390
Nb 9 11 - 17 14 11 22 26
Zr 78 123 - 72 112 109 162 248
Sr 145 174 - 314 232 175 315 240
Y 22.2 6 26 - 18 27 21 38 35
Rb 15 15 - 25 34 13 23 23
Примечание: 1, 2 - Рыбачинский рой; 3 - Вочеламбинский; 4 - дайка Лиинахамари и 5 - прочие дайки Печенгского роя; 6-8 - Восточно-Кольский ареал; n - количество частных анализов; окислы в масс. процентах, элементы в г/т.
Две крупные дайки долеритов Северной Финляндии прослежены до российской границы (Gorbatschev et al, 1987). Дайка Лаанила имеет северо-восточное простирание и трассируется в район
Аллареченских медно-никелевых месторождений. Ее возраст 985 млн. лет. Восточнее финской границы не установлена. Дайка Салла имеет простирание СЗ 310° и трассируется в район Аллакуртти. Возраст этой дайки 1150 млн. лет. Ее продолжение установлено на российской территории.
За пределами названных ареалов постметаморфические дайки долеритов не известны, то есть дайковый магматизм на Кольском полуострове проявлялся дискретно в пространстве и, по-видимому, во времени.
Дайки из разных ареалов имеют одинаковый облик и близкий минеральный состав. Зоны закалки сложены мелкозернистыми темными породами с микропорфировой структурой. Микровкрапленники представлены лейстами плагиоклаза, ориентированными параллельно контактовым поверхностям, и изометричными зернами пироксена. Центральные части даек равномернозернистые с офитовой структурой, образованной равным количеством плагиоклаза (55-74% Ан) и клинопироксена. В небольшом количестве присутствуют оливин или кварц. Акцессорные минералы - титаномагнетит, ильменит, биотит и апатит. Вариации минерального состава долеритов проявляются только на уровне акцессорной минерализации. Исключением являются дайка Лиинахамари и ее сателлиты в Печенгском рое, породы которых отличаются изометричными порфировыми вкрапленниками плагиоклаза до 1 см в поперечнике, которые концентрируются в центральных частях даек, что особенно хорошо видно в тонких апофизах, а также дайки Вочеламбинского роя, отличающиеся несколько более меланократовым составом. В эндоконтактовых зонах последних преобладают микровкрапленники оливина и клинопироксена, а в центральных частях присутствует ромбический пироксен в количестве до 15%.
3. Химизм долеритов
В распоряжении авторов имеется 49 полных химических анализов долеритов из всех дайковых роев региона. В части из них выполнен анализ малых элементов Си, N1, Со, Сг, V - эмиссионным спектральным методом М.Ф.Лялиной, 2г, 8 г, У, ЯЬ - рентген-флюоресцентным методом
В.А.Победоносцевым в лаборатории физических методов исследования вещества Геологического института КНЦ РАН. В двух образцах выполнен анализ редкоземельных элементов методом атомной абсорбции в Институте литосферы РАН аналитиками Л.Б.Ефремовой и Т.Милюковой.
Рис.2. Диаграммы состава долеритов: A) Ti02/100 - Zr - Sr/2 (Pearce, Cann, 1973), B) FeO - A12O3 - MgO (Pearce et al., 1977), C) (Na20+K20) - FeO - MgO (Irvine, Baragar, 1971). Условные обозначения: A - Восточно-Кольский ареал, ® - оливин-плагиофировые долериты и О -прочие долериты Печенгского роя, + - Рыбачинский рой, ■ - Вочеламбинский рой, V - дайка Салла.
^^ Ге-долериты Ра ^^ (3-долериты Рн, ^ Долеркты Рг
В табл.1 представлены средние составы главных типов долеритов. Все дайковые породы относятся к толеит-базальтовой серии. На рис.2 приведены диаграммы состава долеритов. Поля долеритов Восточно-Кольского и Рыбачинского ареалов на всех диаграммах перекрываются. Заметно отличаются по составу долериты Вочеламбинского и Печенгского роев. На диаграммах показаны границы полей базальтов из разных геодинамических обстановок. Долериты разных ареалов попадают в разные поля. Это не может служить основанием для оценки режима образования даек, так как все они образовались в обстановке активизации континентального кратона. Эталонные же поля приведены, чтобы показать значимость различий в составе дайковых пород.
На рис.3 и в табл.2 представлено распределение редкоземельных элементов в долеритах дайки Лиинахамари из Печенгского роя и дайки северовосточного простирания из Восточно-Кольского ареала. Для сравнения приведены данные по двум разновозрастным дайковым комплексам раннего протерозоя. Анализ приведенных диаграмм показывает, что различия в составе долеритов разных ареалов сопоставимы с различиями в составе разновозрастных групп даек или базальтов, образовавшихся в разных геодинамических обстановках.
Таблица 2. Содержания редкоземельных элементов в долеритах (г/т)
Рис.3. Распределение редкоземельных элементов в долеритах Восточно-Кольского роя (1) и в оливин-плагиофировых долеритах дайки Лиинахамари Печенгского роя (2). Для сравнения показаны поля двух групп разновозрастных долеритов раннего протерозоя: ферродолериты (2 млрд. лет) и кварцевые долериты (2,3 млрд. лет).
№ обр. Ьа Се № 8ш Ей Ег УЪ
119/85 21 33 21 5.1 1.4 3.7 1.9 1.9
Ф1058 17 34 26 7.0 2.0 7.0 3.6 3.2
Примечание. Обр. 119/85 - дайка Лиинахамари, Печенгский рой, Ф1058 - дайка СВ простирания, Восточно-Кольский ареал, пос.Дальние Зеленцы.
4. Петрология долеритов
Диаграмма рис.4 объясняет причину однообразия минерального состава долеритов. На ней подавляющее большинство пород группируется вблизи точки тройной котектики. Следовательно однообразие долеритов определяется явлением тройной котектики ортопироксен - клинопироксен -плагиоклаз. В стороне от котектики в области кристаллизации ортопироксена и оливина располагается компактное поле точек долеритов Вочеламбинского роя. Это согласуется со структурами пород, фиксирующими раннюю кристаллизацию оливина и пироксена.
Диаграмма рис.5 демонстрирует довольно сильную изменчивость состава пород, которая говорит о значительном фракционировании расплава. Наиболее основной нормативный плагиоклаз и самую низкую железистость имеют слабо дифференцированные долериты Вочеламбинского роя. Они представляют наиболее примитивный материнский расплав, который очень быстро поднялся к месту кристаллизации. Почти такую же основность плагиоклаза и железистость имеют оливин-плагиофировые долериты Печенгского роя. Они также представляют довольно примитивный расплав. Долериты других даек Печенгского роя имеют более кислый плагиоклаз и высокую железистость. Все же вместе они образуют единый тренд с изменением железистости от 36 до 54% и состава нормативного плагиоклаза от 68 до 47% Ан. В долеритах Печенгского роя представлены более зрелые производные заметно дифференцированного материнского расплава. Еще более фракционированные расплавы представляют долериты Восточно-Кольского и Рыбачинского роев. Они, как по нормативному составу, так и по своим структурам отвечают низкотемпературной базальтовой котектике, а на рис.5 их точки образуют железистую часть общего тренда, то есть являются конечными членами магматической эволюции.
Какие же механизмы определяли фракционирование магматического расплава? Для образования серии котектических пород должно происходить фракционирование всех твердых фаз, находящихся в равновесии с расплавом. Такой процесс реализуется при отделении поровой жидкости от субстрата в момент зарождения расплава. Но имеется два затруднения. Первое - состав долеритов отвечает
котектике низкого давления, а зарождение основных расплавов происходит на больших глубинах, и второе - железистость долеритов слишком высока, чтобы можно было предполагать образование такого расплава в равновесии с мантийным субстратом. Поэтому приходится предполагать многостадийное фракционирование.
2Ге-юо ' ЕГе, У1д
70-
60-
40-
Рис.4. Диаграмма состояния системы Срх -Р1 - Орх - 01 при Бе 100/ Бе+М§ > 22, Кр1 = 50%Ап и Р = 1 атм (Дубровский, 1997). Условные обозначения на рис.2.
40 50 60 70 N Р1
Рис.5. Диаграмма зависимости между относительной железистостью долеритов и составом нормативного плагиоклаза. Условные обозначения на рис.2. Контуром выделено поле долеритов Восточно-Кольского ареала.
Материнские расплавы образовались в мантийном субстрате при разной степени его плавления. Они интрудировали в нижнюю кору, где подверглись фракционной кристаллизации. Минимальное фракционирование испытал расплав, который затем очень быстро поднялся в верхнюю часть коры и образовал дайки Вочеламбинского роя. Более фракционированный расплав, также быстро поднявшийся к поверхности, представлен в оливин-плагиофировых долеритах. Их состав отвечает низкотемпературной котектике высокого давления, так как по экспериментальным данным оливин-пироксен-шпинелевая котектика при давлении 10-20 кбар обогащена компонентами оливина и плагиоклаза по сравнению с оливин-пироксен-плагиоклазовой котектикой низкого давления (О'Иага, Yoder, 1967). Во всех других дайках долериты имеют состав котектики низкого давления (рис.4). Поэтому для их расплавов приходится допускать еще одну стадию фракционирования на малых глубинах. Вероятнее всего, фракционная кристаллизация расплава происходила на стенках трещины при его движении по ней.
5. Оценка возраста даек
Геологические данные дают мало информации для оценки возраста даек долеритов, устанавливая только нижний его предел. Для даек в рифейских отложениях это конец, а для даек в породах архейского комплекса - начало позднего протерозоя, так как они не несут признаков воздействия регионального метаморфизма.
Таблица 3. Изотопный состав Кё в долеритах и в их минералах
№ обр. Материал [Бш] ррт [Ш] ррш 1478т/144Ш 143Ш/144Ш ± 2а еШ Возраст
Л213 Долерит, вал 3.86 15.8 0.1478 0.512565 ± 7 +0.9 362 ± 40
Плагиоклаз 0.18 1.00 0.1078 0.512479 ± 6
Авгит 1 2.56 7.08 0.2188 0.512746 ± 6
Авгит 2 5.03 13.6 0.2228 0.512743 ± 8
К30 Долерит, вал 8.65 33.6 0.1556 0.512810 ± 5 +4.9 322 ± 68
То же 8.58 33.3 0.1557 0.512814 ± 6
Плагиоклаз 1.97 8.60 0.1387 0.512765 ± 8
Авгит 3.56 10.1 0.2151 0.512929 ± 7
К616 Долерит, вал 3.71 12.6 0.1780 0.512770 ± 9 +3.2 295 ± 78
Авгит 1.43 3.48 0.2479 0.512905 ± 6
Рис.6. Изотопные отношения Sm и Nd в трех образцах долеритов.
Пл - плагиоклаз, Пир - авгит, Пор - порода в целом.
Для даек долеритов Кольского региона имеются оценки возраста, выполненные K-Ar методом. Ниже приведены результаты оценки возраста трех даек долеритов Sm-Nd методом. Техника выделения Sm и Nd и их изотопного анализа описана ранее (Tolstikhin et al, 1992). Результаты изотопного исследования показаны на рис.6 и в табл.3. Образцы К30 и К616 относятся к дайкам Восточно-Кольского ареала. Первый отобран из дайки северо-восточного простирания в Западных Кейвах в районе Серповидного хребта, второй - из субмеридиональной дайки в Восточных Кейвах в районе устья р. Паттилем. Полученные оценки возраста 322 ± 68 и 295 ± 78 млн. лет дают основание считать два этих роя близкими по возрасту. Для образца Л213 из дайки Лиинахамари новая оценка 362 ± 40 млн. лет согласуется с опубликованными оценками возраста даек Печенгского роя K-Ar методом по породе в целом. Для образца Л213 такая оценка - 377 млн. лет (Жиров и др., 1974). По образцам из шести даек этого же роя на полуострове Варангер получен возраст 355 млн. лет (Beckinsale et al., 1976). Совокупность этих данных определяет возраст даек Печенгского роя как позднедевонский.
Для даек полуостровов Рыбачий и Средний имеется три оценки возраста. Две из них 600±20 млн. лет (Беккер и др., 1970) и 525 млн. лет (Федотова, Федотов, 1972) получены K-Ar методом по породе. Еще одна оценка получена методом лазерного микроанализа 40Ar/39Ar (Roberts, Onstott, 1995). Из двух полученных изохрон более древнюю 546 ± 4 млн. лет авторы принимают за минимальную границу истинного возраста долеритов. Дайки Рыбачинского роя образовались, по-видимому, в самом конце протерозоя. Геохронологические оценки возраста даек Вочеламбинского роя на сегодня отсутствуют.
Имеющиеся оценки возраста, несмотря на все их несовершенство, позволяют сделать вывод, что в постсвекофеннский отрезок истории основной магматизм в Кольском регионе был сосредоточен в палеозое. Это относится не только к толеитовой ветви магматизма, представленной дайками долеритов, но и к щелочному магматизму, главная фаза которого имеет возраст 360 млн. лет, а оценки возраста даек ложатся в интервал 610-270 млн. лет (Кухаренко и др., 1965).
6. Обсуждение
Установление на Кольском полуострове двух дискретных периодов дайкообразования -раннепротерозойского и палеозойского, разделенных позднепротерозойским амагматичным периодом, позволяет в новом аспекте представить кратонный магматизм Балтийского щита. Анализ распространения разновозрастных дайковых комплексов на всей площади щита выявляет также два принципиально различающихся периода дайкового магматизма: протерозойский и фанерозойский. Первый характеризуется большой интенсивностью, повсеместным распространением и тесной связью дайкообразования с молодой корой. Действительно, протерозойское дайкообразование началось на площади архейского ядра щита сразу же после стабилизации сиалической коры и продолжалось 900 млн. лет до конца раннего протерозоя (Gorbatschev et al, 1987; Fedotov, Amelin, 1992; Vuollo, 1994). В позднем протерозое дайкообразование переместилось в Центральную Фенноскандию в область новообразованной свекофеннской коры и продолжалось 900 млн. лет до конца рифея (Gorbatschev et al., 1987). Фанерозойский же магматизм значительно менее интенсивен и ограничен в распространении
Кольским полуостровом и юго-западом Норвегии и Швеции (Gorbatschev et al, 1987), то есть окраинами Восточно-Европейской платформы, примыкающими к зонам молодого орогенеза. Если учесть, что в протерозое имели место частичная ремобилизация коры и образование эпиконтинентальных гранитоидных интрузий, а в фанерозое дайковый долеритовый магматизм совмещен с образованием щелочных и щелочно-ультраосновных интрузий, то различие в природе магматизма этих периодов становится очевидным.
Особенности протерозойского и фанерозойского магматизма Балтийского щита объясняются разной геодинамической обстановкой их проявления. Протерозойский магматизм связан с заключительной - кратонной стадией эволюции коры самого щита, а фанерозойский - с отраженной тектоно-магматической активностью пассивной плиты.
Периодизация дайкового магматизма определяется наличием трех стадий эволюции коры: орогенной, активного кратона и пассивного кратона. На первой стадии преобладали процессы накопления, деформации, метаморфизма и гранитизации супракрустальных толщ, приведшие в конечном счете к формированию сиалической коры. Вторая стадия характеризуется вертикальным наращиванием коры мантийными расплавами, внедряющимися в нижнюю часть ее разреза. Проявления магматизма этой стадии, представленные на поверхности, отражают мощный андерплейтинг. Стадия пассивного кратона характеризуется прекращением магматической деятельности. Локальные проявления магматизма этого периода в верхней коре связаны с тектонической активностью смежных регионов.
7. Заключение
Региональные дайковые комплексы имеют широкое площадное распространение, поэтому их исследование существенно дополняет общую картину кратонного магматизма. Выполненное изучение постсвекофеннских даек долеритов Кольского региона подчеркивает приуроченность фанерозойского магматизма Балтийского щита к окраинам Восточно-Европейской платформы, примыкающим к молодым подвижным поясам, и позволяет более определенно говорить о двух принципиально различных периодах дайкообразования и вообще кратонного магматизма.
Ранний протерозойский период магматической активности связан с заключительной кратонной стадией эволюции коры Балтийского щита. Он характеризуется частичной ремобилизацией коры, интенсивным дайкообразованием и внедрением эпикратонных гранитоидов в жестких блоках коры, мощным проявлением эффузивного и интрузивного магматизма в шовных зонах. Магматическая активность продолжалась 900 млн. лет и закончилась к концу раннего протерозоя в восточной части щита на архейской коре и к концу рифея в его западной части на молодой свекофеннской коре.
Второй - фанерозойский период магматизма связан с отраженной активностью. Он характеризуется проявлением разнообразного щелочного, щелочно-ультраосновного и подчиненного толеитового магматизма на окраинах щита.
Автор выражает сердечную благодарность сотрудникам Геологического института КНЦ PAH А.А. Арзамасцеву, В.И. Пожиленко, В.Ф. Смолькину и В.В. Балаганскому за полезное обсуждение рукописи статьи. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 97-05-64002).
Литература
Beckinsale R.D., Reading H.G. and Rex D.C. Potassium-argon ages for basic dykes from East Finnmark:
stratigraphical and structural implication. Scott. J. Geol, v.12, p.1-91, 1976. Cadman A., Tarney J. and Park R.G. Intrusion and crystallisation features in Proterozoic dyke swarms.
Mafic dykes and emplacement mechanisms. Parker A.J., Rickwood P.C., Tucker D.H. (eds.). A.A.Balkema, Rotterdam, p.13-24, 1990. Fedotov Zh.A. and Amelin Yu.V. Dyke magmatism on the Kola Peninsula as reflecting proterosoic activity of the Belomorian mobile zone in adjacent stable megablocks. International symposium IGCP project 257 "Precambrian dyke swarms" and IGCP project 275 "Deep geology of the Baltic Shield", Abstracts, p.20-22, 1992.
Fieandt A. Fiskarhalfons och Kildin Geology. Fennia, v.32, p.1-98, 1912.
Foyn S. Spaltenganger I Sor-Varanger. Norsk. Geol. Tidsskr, v.25, p.127-146, 1945.
Gorbatschev R., Lindh A. and Solyom Z. Mafic dyke swarms of the Baltic Shield. H.C.Halls and W.F.Fahrig (eds.). Mafic dyke swarms, Geol. Ass. Can. Spec. Paper 34, p.361-372, 1987.
Huhma H., Smolkin V.F., Hanski E.J. and Fedotov G.A. Sm-Nd isotope study of the Nyasyukka dyke complex in the Northern Pechenga area, Kola Peninsula, Russia. IGCP project 336 symposium in Rovaniemi, Finland, August 21 -23, abstracts, p.57-58, 1996.
Irvine T.N. and Baragar W.R.A. A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Can. J. Earth Sci., v.8, p.523-548, 1971.
O'Hara M.J. and Yoder H.J. Formation and fractionation of basic magmas at high pressures. Scott. J. Geol., v.3, p.67-117, 1967.
Pearce J.A. and Cann J.R. Tectonic setting of basic magmas volcanics rocks determined using trace element analysis. Earth Planet. Sci. Lett, v.19, p.290-300, 1973.
Pearce J.A., Gorman B.E. and Birkett T.C. The relationships between major element chemistry and tectonic environment of basic and intermediate volcanic rocks. Earth Planet. Sci. Lett, v.36, p.121-132, 1977.
Roberts D. Geochemistry of dolerite and metadolerite dyke from the Varanger Peninsula, Finnmark, North Norway. Norges Geol. Unders., v.322, p.55-72, 1975.
Roberts D. and Onstott T.C. Geochemistry and 40Ar/39Ar laser microprobe analyses of dolerite dykes from the Rybachi and Sredni Peninsulas, NW Kola, Russia. First international symposium Norwegian-Russian Collaboration Programme "North Area", Kirkenes, Abstracts, 1993, p.71-72, 1995.
Tolstikhin I.N., Dokuchaeva V.S., Kamensky I.L. and Amelin Yu.V. Yuvenile helium in ancient rocks: II U-He, K-Ar, Sm-Nd and Rb-Sr systematics in the Monche Pluton. Geochim. et Cosmochim. Acta, v.56, p.987-999, 1992.
Vuollo J.I. Palaeoproterosoic basic igneous events in eastern Fennoscandian Shield between 2.45-1.97 Ga.
Academic dissertation, Oulu: University of Oulu printing center, 47p., 1994.
Беккер Ю.Р., Негруца B.3., Полевая Н.И. Возраст глауконитового горизонта и верхняя граница гиперборея в восточной части Балтийского щита. Докл. АН СССР, т.193, с.1123-1126, 1970.
Вочеламбинский архейский геодинамический полигон Кольского полуострова. Ф.П. Митрофанов, В.И. Пожиленко (редакторы). Апатиты, изд. КНЦРАН, 196с., 1991.
Дубровский М.И. Тренды дифференциации и магматические серии пород оливин-нормативных (базитовых и ультрабазитовых) магм нормальной щелочности. Апатиты, изд. КНЦ РАН, 336с., 1998.
Жиров К.К., Федотов Ж.А., Кравченко М.П., Суровцева Л.Н. О проявлении избыточного аргона в основных дайковых интрузиях Северной Печенги. Геохимия, № 12, с.1856-1861, 1974.
Куплетский Б.М. Геолого-петрографическая характеристика Чунатундры на Кольском полуострове. Материалы по петрографии и геохимии Кольского полуострова, ч. III, тр. СОПС, серия Кольская, вып.5, с.5-53, 1933.
Кухаренко А.А., Орлова М.П., Булах А.Г. Каледонский комплекс щелочных ультраосновных пород и карбонов Кольского полуострова и Карелии. М., Недра, 772с., 1965.
Липов А.П., Федотов Ж.А. Региональные дайковые комплексы северо-востока Кольского полуострова. Базит-гипербазитовый магматизм главных структурно-формационных зон Кольского полуострова. Апатиты, с.48-54, 1987.
Полканов А.А. Геолого-петрографический очерк северо-западной части Кольского полуострова. М., Изд. АН СССР, часть 1, 564с., 1935.
Рои мафических даек как индикаторы эндогенного режима (Кольский полуостров). Ф.П. Митрофанов (ред.), Апатиты, изд. КНЦРАН, 115с., 1989.
Синицын А.В. О геологическом положении и возрасте изверженного комплекса основных пород Восточно-Мурманского побережья (Кольский полуостров). Докл. АН СССР, т.151, с.930-933, 1965.
Федотов Ж.А., Петров В.П. О палеозойских дайках оливинсодержащих диабазовых порфиритов на северо-западе Кольского полуострова. Петрология, минералогия и геохимия, серия "Вопросы геологии и металлогении Кольского полуострова", Апатиты, изд. Кольского филиала АН СССР, вып.5, ч.2, с.55-62, 1974.
Федотов Ж.А., Федотова М.Г. Замутненные плагиоклазы в основных интрузивных породах Кольского полуострова. Минералы и парагенезисы минералов, горных пород и руд. Л., Наука, с.111-120, 1979.
Федотова М.Г., Федотов Ж.А. Основные породы района развития свинцово-цинковых жил северозападной части Мурманского побережья. Материалы по геологии и металлогении Кольского полуострова, Апатиты, вып.4, с.96-104, 1972.
Юдин Б.А. Комплекс габбро-диабазов района Юпэчкесты-Погеръявр в северо-восточной части Кольского полуострова. Материалы по геологии и металлогении Кольского полуострова, Апатиты, вып.4, с.87-91, 1972.
