Определение последовательности эндогенных процессов.

В полиметаморфических и полискладчатых комплексах обычно проявлены многочисленные складчатые и разрывные деформации, метаморфизм, ультраметаморфизм и магматизм. Их последовательность устанавливается поэтапно: сначала на отдельных обнажениях, затем посредством корреляции и прослеживания реперных границ, пород или процессов - на участках и далее – в пределах района, региона и т.д.

В первую очередь необходимо выявлять соотношение процессов складчатости, метаморфизма, мигматизации (рис. 6.29) и внедрения интрузивных тел (рис. 6.30) на отдельных обнажениях и участках и коррелировать их как между собой, так и со структурными элементами, проявленными в районе. Например, жилы гранита (γ₂) секут складки F₁ и лейкосому (γ₁) мигматитов, а на другом обнажении они (γ₂) сминаются в складку F₂ и секутся дайкой долеритов (β₁).

Рис. 6.30 Дайка, пересекающая складку. а – вид до деформации, б – вид после наложенной деформации
Рис. 6.29. Доскладчатое (а) и синскладчатое (б, в, г) развитие лейкосомы (чёрное) мигматитов.

Последовательность проявления и относительный возраст складчатых деформаций определяется не только по соотношению их с разновозрастными интрузивными образованиями, но и по характеру изменений положения осевых поверхностей, шарниров, линейности и т.д. (см. рис.3. в 3-ей главе.).

Построение шкалы относительной последовательности эндогенных процессов.

В шкале последовательности эндогенных процессов должны быть отражены в относительной возрастной последовательности (от ранних → к поздним) все хрупкие и пластические деформации, этапы метаморфизма и мигматизации, а также определено относительное положение всех интрузивных образований. Эта шкала должна отражать последовательность всех эндогенных процессов, которые проявились на всей изучаемой площади не зависимо от их распространённости (исходя из неоднородности и не повсеместности проявления каждого из этапов или фаз складчатых и разрывных деформаций, а также метаморфизма и ультраметаморфизма). Завершающим этапом в построении шкалы является определение абсолютного возраста процессов метаморфизма, мигматизации и интрузивных тел изотопными радиологическими методами – K-Ar, Rb-Sr, U-Pb, Sm-Nd и др. В качестве примера приведена шкала по Ёнскому району С-З Беломорья (табл. 4).

Выделение тектоно-метаморфических циклов.

Тектоно-метаморфический цикл (ТМЦ) по Ю.В. Миллеру (1996) отвечает заключительной стадии цикла Вильсона – коллизии, субдукции, обдукции и т.п. Продолжительность его может быть от нескольких млн. лет до десятков в фанерозое и до нескольких сотен млн. лет в раннем докембрии. По своей сути тектоно-метаморфический цикл рассматривается как совокупность эндогенных процессов, отражающих становление (прогрессивная стадия) и затухание (регрессивная стадия) коровой термальной аномалии: от хрупких деформаций к пластическим и обратно; стадийность степени метаморфизма (проградный и ретроградный этап), ультраметаморфизма, метасоматоза и магматизма.

Обычно цикл начинается со становления парагенезиса послойного и внутрислоевого течения, реже с покровного парагенезиса. Вторая стадия выражается в становлении парагенезиса линейной складчатости и/или купольных структур и температурным пиком метаморфизма. Цикл завершается развитием крутопадающих зон рассланцевания, системами кинк-бандов, трещин, разрывов, обусловленных падением P-T параметров метаморфизма и возрастанием вязкости пород. Циклы могут быть полными, представленные структурами обеих стадий, и неполными или редуцированными, в которых парагенезис послойного течения не проявляется. Полные циклы проявляются в условиях высокого метаморфизма, а неполные – на верхних уровнях земной коры в условиях слабого метаморфизма. В полных циклах пик метаморфизма обычно приходится на границу между первой и второй стадиями. В неполных циклах положение пика условно и одинаковые температуры метаморфизма могут сохраняться длительно.

Максимум ультраметагенных плгиогранитоидов приурочен к термальному пику метаморфизма. Позднескладчатые гранитоиды обычно обогащены калиевым полевым шпатом. Базиты занимают в тектоно-метаморфическом цикле различное положение – могут быть ранние, на границе между первой и второй стадиями и поздние, образующиеся после завершения складчатых деформаций.

Схема последовательности эндогенных процессов С-З Беломорья

(Пожиленко и др.,2000)

Таблица №4

Примечание. В последнем столбце цифры со звездочками (*) - литературные источники: 1 - [Beard et al, 1996]; 2 - [Кислицын и др., 2000]; 3 - [De Jong et al, 1996]; 4 - [De Jong et al, 1998]; 5 - [Кудряшов, 1997]; 6 - [Пожиленко и др., 1995]; 7 - [Timmerman, Daly, 1995]; 8 - [Кудряшов, 1996]; 9 –[Balashov et al, 1992]

На практике выделение ТМ циклов только на основе смены хрупких деформаций пластическими и, наоборот, даже с учётом гомодромной направленности магматизма, но без определений абсолютного возраста пород и процессов недостаточно объективно. И не очень помогают даже данные по содержанию петрогенных, рудных, редких и редкоземельных элементов в коррелятных образованиях. В качестве примера выделения циклов приведена схема последовательности эндогенных процессов по Ёнскому району С-З Беломорья (табл. 4). В основе её полевые наблюдения обо всех проявлениях эндогенных процессах в районе, которые были задокументированы, а затем некоторые из них были продатированы геохронологическими методами.