ТЕКТОНИКА И МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ ОНЕЖСКОГО СИНКЛИНОРИЯ В ПАЛЕОПРОТЕРОЗОЕ

Охарактеризовано строение и разработана модель тектонической эволюции Онежской палеопротерозойской структуры (синклинория, ОС), представляющей собой тектонотип внутриплитных отрицательных структур, испытывавших периодическое прогибание на протяжении длительного времени. Модель разработана на основе обобщения опубликованных и авторских геолого-структурных материалов, а также сведений о глубинном строении ОС, в частности интерпретации сейсмического разреза 1-ЕВ и потенциальных полей. Модель иллюстрирует пример сопряженного взаимодействия различных геодинамических факторов и объясняет причины длительного формирования ОС на протяжении всего палеопротерозоя, включая периоды интенсивного прогибания и магматизма, инверсии составляющих Онежский прогиб локальных бассейнов и деформации палеопротерозойских толщ. При формировании ОС большое значение имели сдвиговые дислокации, проявленные в пределах имбрикационного веера Центрально-Карельской зоны сдвига, контролирующего позицию этой структуры. Сдвиговые перемещения были сопряжены с вращением крупного блока, расположенного западнее ОС, что привело к ротационно-инденторному взаимодействию смежных блоков и компенсационному сосуществованию областей транспрессии и транстенсии вдоль разделяющей их зоны сдвига. Компенсационный динамический механизм проявился и в коровых слоях основания ОС. Горизонтальное течение и отток среднекоровых масс из области депрессии компенсировались формированием глубинных надвиговых дуплексов и поднятий в обрамлении депрессии, а также растяжением верхней коры с развитием систем пологих дилатансионных сбросов. Последовательная пропагация этих сбросов, динамически сопряженных со сдвиговыми нарушениями имбрикационного веера Центрально-Карельской зоны, контролировала особенности формирования и миграцию бассейнов ОС в южном направлении, а также проявления магматизма и силлогенеза. Многоярусное субгоризонтальное течение маловязких пород в основании и внутри разреза ОС, проявившееся на фоне сдвиговых дислокаций, привело к развитию гребневидной и диапироподобной складчатости. Процессы формирования ОС проходили на фоне высокой активности мантийных плюмов и астеносферных диапиров. Одним из факторов их развития и локализации были явления относительной декомпрессии в пределах имбрикационного веера Центрально-Карельской зоны сдвига.

1. Allerton S., 1998. Geometry and Kinematics of Vertical-Axis Rotations in Fold and Thrust Belts. Tectonophysics 299 (1–3), 15–30. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(98)00196-6.

2. Amelin Yu.V., Hearman L.M., Semenov V.S., 1995. U-Pb Geochronology of Layered Mafic Intrusions in the Eastern Baltic Shield: Implications for the Timing and Duration of Paleoproterozoic Continental Rifting. Precambrian Research 75 (1–2), 31–46. https://doi.org/10.1016/0301-9268(95)00015-W.

3. Артюшков Е.В. Физическая тектоника. М.: Наука, 1993. 455 с.

4. Бискэ Н.С., Ромашкин А.Е., Рычанчик Д.В. Протерозойские пеперит-структуры участка Лебещина // Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2004. Вып. 7. С. 193–200

5. Carey S.W., 1955. The Orocline Concept in Geotectonics. The Papers and Proceedings of the Royal Society of Tasmania 89, 255–288.

6. Cello G., Mazzoli S., 1996. Extensional Processes Driven by Large-Scale Duplexing in Collisional Regimes. Journal of Structural Geology 18 (10), 1275–1279. https://doi.org/10.1016/S0191-8141(96)00054-5.

7. Ferrill D., Morris A.P., 2003. Dilational Normal Faults. Journal of Structural Geology 25 (2), 183–196. https://doi.org/10.1016/S0191-8141(02)00029-9.

8. Frisch W., Dunkl I., Kuhlemann J., 2000. Post-Collisional Orogen-Parallel Large-Scale Extension in the Eastern Alps. Tectonophysics 327 (3–4), 239–265. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(00)00204-3.

9. Галдобина Л.П., Михайлюк Е.М. Литология и палеогеография осадочных образований среднего протерозоя Карелии // Проблемы литологии докембрия. Л.: Наука, 1971. С. 21–31

10. Гилярова М.А. Стратиграфия и структуры докембрия Карелии и Кольского полуострова. Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. 218 с.

11. Онежская палеопротерозойская структура (геология, тектоника, глубинное строение и минерагения) / Ред. Л.В. Глушанин, Н.В. Шаров, В.В. Щипцов. Петрозаводск: КНЦ РАН, 2011. 431 с.

12. Голод М.И., Гришин А.С., Кищенко Н.Т., Клабуков Б.Н., Стенарь М.М. Строение земной коры юго-восточной части Балтийского щита по геофизическим данным. Л.: Наука, 1983. 180 с.

13. Harris L.B., Koyi H.A., 2003. Centrifuge Modelling of Folding in High-Grade Rocks during Rifting. Journal of Structural Geology 25 (2), 291–305. https://doi.org/10.1016/S0191-8141(02)00018-4.

14. Хейсканен К.И. Палеогеография Балтийского щита в карельское время. Петрозаводск: Изд-во КНЦ АН СССР, 1990. 126 с.

15. Хаин В.Е., Божко Н.А. Историческая геотектоника. Докембрий. М.: Недра, 1988. 382 c.

16. Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. M.: МГУ, 1995. 480 с.

17. Харитонов Л.Я. Структура и стратиграфия карелид восточной части Балтийского щита. М.: Наука, 1966. 360 с.

18. Кинг Л. Морфология Земли. М.: Прогресс, 1967. 559 с.

19. Kolodyazhny S.Yu., 1999. Structural Assemblages and Kinematics of the Koikar Shear Zone, Karelian Massif. Geotectonics 33 (6), 448–461.

20. Колодяжный С.Ю. Структурные парагенезы и кинематика Центрально-Карельской зоны сдвиговых деформаций (Балтийский щит) // Геотектоника. 2002. № 2. С. 59–79

21. Колодяжный С.Ю. Структурно-кинематическая эволюция юго-восточной части Балтийского щита в палеопротерозое. М.: ГЕОС, 2006. 332 с.

22. Kolodyazhny S.Yu., Zykov D.S., Leonov M.G., Orlov S.Yu., 2000. The Evolution of Dome- and Shear-Type Structural Features of Northwestern Onega Area Kareliya Rock Massif. Russian Journal of Earth Sciences 2 (2), 135–151. http://doi.org/10.2205/2000ES000039.

23. Копп М.Л. Структуры латерального выжимания в Альпийско-Гималайском коллизионном поясе. М.: Научный мир, 1997. 314 с.

24. Копп М.Л. Мобилистическая неотектоника платформ Юго-Восточной Европы. М.: Наука, 2005. 340 с.

25. Коросов В.И. Геология доятулийского протерозоя восточной части Балтийского щита (сумий, сариолий). Петрозаводск: Изд-во КНЦ АН СССР, 1991. 118 с.

26. Koyi H.A., Skelton A., 2001. Centrifuge Modelling of the Evolution of Low-Angle Detachment Faults from High-Angle Normal Faults. Journal of Structural Geology 23 (8), 1179–1185. https://doi.org/10.1016/S0191-8141(00)00185-1.

27. Кожевников В.Н. Архейские зеленокаменные пояса Карельского кратона как аккреционные орогены. Петрозаводск: КНЦ РАН, 2000. 223 с.

28. Kozhevnikov V.N., Berezhnaya N.G., Presnyakov S.L., Lepekhina E.N., Antonov A.V., Sergeev S.A., 2006. Geochronology (SHRIMP II) of Zircons from Archean Stratotectonic Associations of Karelian Greenstone Belts: Significance for Stratigraphic and Geodynamic Reconstructions. Stratigraphy and Geological Correlation 14, 240–259. https://doi.org/10.1134/S0869593806030026.

29. Кратц К.О. Геология карелид Карелии. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1963. 209 с.

30. Кропоткин П.Н., Валяев Б.М., Гафаров Р.А., Соловьева И.А., Трапезников Ю.А. Глубинная тектоника древних платформ Северного полушария. М.: Наука, 1971. 392 с.

31. Kulikov V.S., Bychkova Ya.V., Kulikova V.V., Koptev-Dvornikov E.V., Zudin A.I., 2005. Role of Deep-Seated Differentiation in Formation of Paleoproterozoic Sinegorie Lava Plateau of Komatiite Basalts, Southeastern Fennoscandia. Petrology 13 (5), 469–488.

32. Куликов В.С., Куликова В.В., Лавров Б.С., Соколов С.Я., Писаревский С.А., Пухтель И.С. Суйсарский пикрит-базальтовый комплекс палеопротерозоя Карелии (опорный разрез и петрология). Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 1999. 96 с.

33. Куликов В.С., Куликова В.В., Полин А.К. Новая хроностратиграфическая схема Юго-Восточной Фенноскандии и ее использование при составлении мелкомасштабных геологических карт докембрийских регионов // Известия вузов. Геология и разведка. 2017. № 5. С. 5–12

34. Куликов В.С., Светов С.А., Слабунов А.И., Куликова В.В., Полин А.К., Голубев А.И., Горьковец В.Я., Иващенко В.И., Гоголев М.А. Геологическая карта Юго-Восточной Фенноскандии масштаба 1:750000: новые подходы к составлению // Труды КНЦ РАН. 2017. № 2. С. 3–41 https://doi.org/10.17076/geo444.

35. Кузнецов Н.Б., Колодяжный С.Ю., Романюк Т.В., Страшко А.В., Балуев А.С., Терехов Е.Н., Межеловская С.В., Дубенский А.С., Шешуков В.С. О времени и условиях формирования шокшинских кварцитопесчаников Южно-Онежской впадины в свете новых данных изотопной геохронологии // Геодинамика и тектонофизика. 2023. Т. 14. № 1. 0685 https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-1-0685.

36. Леонов М.Г. Онежская мульда и Мичиганский бассейн: сравнительная геодинамика и образование внутриплитных отрицательных морфоструктур // Геотектоника. 2004. № 3. С. 31–54

37. Леонов М.Г., Колодяжный С.Ю., Сомин М.Л. О тектонической подвижности кристаллических пород фундамента в ядрах антиклинальных складок Северного Прионежья (Балтийский щит) // Геотектоника. 1996. № 1. С. 22–32

38. Леонов М.Г., Колодяжный С.Ю., Зыков Д.С., Полещук А.В. Тектоника Онежской мульды. Статья 1: Особенности геологического строения // Известия вузов. Геология и разведка. 2003. № 1. С. 3–11

39. Левченков О.А., Лобач-Жученко С.Б., Сергеев С.А. Геохронология Карельской гранит-зеленокаменной области // Изотопная геохронология докембрия / Ред. Л.К. Левский, О.А. Левченков. Л.: Наука, 1989. С. 63–72

40. Lobach-Zhuchenko S.B., Chekulaev V.P., Arestova N.A., Levskii L.K., Kovalenko A.V., 2000. Archean Terranes in Karelia: Geological and Isotopic–Geochemical Evidence. Geotectonics 34 (6), 452–466.

41. Общая стратиграфическая шкала нижнего докембрия России: Объяснительная записка. Апатиты: КНЦ РАН, 2002. 13 с.

42. Лукьянов А.В. Пластические деформации и тектоническое течение в литосфере. М.: Наука, 1991. 144 с.

43. Макарихин В.В., Медведев П.В., Сацук Ю.И. Расчленение и корреляция ятулия стратотипической местности (нижний протерозой Карелии) // Очерки геологии докембрия Карелии. Петрозаводск: ИГ КарНЦ РАН, 1995. С. 72–83

44. Mancktelow N.S., Pavlis T.L., 1994. Fold-Fault Relationships in Low-Angle Detachment Systems. Tectonics 13 (3), 668–685. https://doi.org/10.1029/93TC03489.

45. McBride J.H., 1998. Understanding Basement Tectonics of an Interior Cratonic Basin: Southern Illinois Basin, USA. Tectonophysics 293 (1–2), 1–20. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(98)00081-X.

46. McBride J.H., Nelson W.J., 1999. Style and Origin of Mid-Carboniferous Deformation in the Illinois Basin, USA – Ancestral Rockies Deformation? Tectonophysics 305 (1–3), 249–273. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(99)00015-3.

47. Melezhik V.A., Prave A.R., Hanski E.J., Fallick A.E., Lepland A., Kump L.R., Strauss H. (Eds), 2013. Reading the Archive of Earth’s Oxygenation. Vol. 1: The Palaeoproterozoic of Fennoscandia as Context for the Fennoscandian Arctic Russia – Drilling Early Earth Project. Springer, Berlin, Heidelberg, 490 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-29682-6.

48. Минц М.В., Эрикссон П.Г. Длиннопериодные изменения в соотношении процессов тектоно-плитного и мантийно-плюмового происхождения в докембрии // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 2. С. 173–232 https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-2-0203.

49. Глубинное строение, эволюция и полезные ископаемые раннедокембрийского фундамента Восточно-Европейской платформы: Интерпретация материалов по опорному профилю 1-ЕВ, профилям 4В и ТАТСЕЙ / Ред. А.Ф. Морозов. М.: ГЕОКАРТ, ГЕОС, 2010. Т. 2. Вып. 4. 400 с.

50. Morozov Yu.A., 2002а. An Inverse Kinematic Effect of Thrusting and Its Structural and Tectonic Implications. Doklady Earth Sciences 384 (4), 382–384.

51. Morozov Yu.A., 2002b. Structure-Formation Function of Transpression and Transtension. Geotectonics 36 (6), 431–450.

52. Морозов Ю.А., Гафт Д.Е. О природе гранитогнейсовых куполов Северного Приладожья // Структура и петрология докембрийских комплексов / Ред. В.В. Эз. М.: ИФЗ АН СССР, 1985. С. 3–120

53. Негруца В.З. Раннепротерозойские этапы развития восточной части Балтийского щита. Л.: Недра, 1984. 270 с.

54. Негруца В.З. Проблемы стратиграфии нижнего докембрия России (историко-методологический анализ) // Литосфера. 2011. № 1. С. 3–19

55. Новикова А.С. Зоны метабазитов в фундаменте Восточно-Европейской платформы. М.: Наука, 1975. 152 с.

56. Полеховский Ю.С., Голубев А.И. Людиковийский надгоризонт Онежского прогиба // Проблемы стратиграфии нижнего протерозоя Карелии. Петрозаводск: Карельский филиал АН СССР, 1989. С. 106–117

57. Полеховский Ю.С., Тарасова М.П., Нестеров А.Р. Благороднометалльная минерализация месторождений комплексных руд в докембрийских черных сланцах Заонежья Карелии // Тезисы докладов регионального симпозиума «Благородные металлы и алмазы севера европейской части России» и научно-практической конференции «Проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов России» / Ред. С.И. Рыбаков, А.И. Голубев. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 1995. С. 85–87

58. Полещук А.В. Кончезерский силл: взаимоотношение с вмещающими породами и механизм внедрения (Онежская мульда) // Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 2006. Т. 81. № 3. С. 3–11

59. Полещук А.В. Палеопротерозойские брекчиевидные породы (пепериты) Северо-Онежской мульды Балтийского щита // Бюллетень МОИП. Отдел геологический. 2007. Т. 82. № 6. С. 27–46

60. Пухтель И.С., Богатиков О.А., Куликов В.В., Куликова В.В., Журавлев Д.3. Роль коровых и мантийных источников в петрогенезисе континентального магматизма: изотопно-геохимические данные по раннепротерозойским пикритам Онежского плато, Балтийский щит // Петрология. 1995. Т. 3. № 4. С. 397–419

61. Puchtel I.S., Brugmann G.E., Hofmann A.W., 1999. Precise Re-Os Mineral Isochron and Pb-Nd-Os Isotope Systematics of a Mafic-Ultramafic Sill in the 2.0 Ga Onega Plateau (Baltic Shield). Earth and Planetary Science Letters 170 (4), 447–461. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(99)00118-1.

62. Отчет Центрально-Карельской экспедиции № 32 о результатах поисковых и поисково-оценочных работ в 1988–1990 г. на Заонежской и Уницкой площадях. Чебино: Союзгеологоразведка, 1991. 512 с.

63. Рязанцев П.А. Геологическая природа аномалий магнитного и гравитационного поля в пределах Южно-Онежской мульды // Геология и полезные ископаемые Карелии. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2014. Вып. 17. С. 110–117

64. Сацук Ю.И., Макарихин В.В., Медведев П.В. Геология ятулия Онего-Сегозерского водораздела. Л.: Наука, 1988. 96 с.

65. Schultz-Ela D.D., Walsh P., 2002. Modeling of Grabens Extending above Evaporites in Canyonlands National Park, Utah. Journal of Structural Geology 24 (2), 247–275. https://doi.org/10.1016/S0191-8141(01)00066-9.

66. Scisciani V., Tavarnelli E., Calamita F., 2002. The Interaction of Extensional and Contractional Deformations in the Outer Zones of the Central Apennines, Italy. Journal of Structural Geology 24 (10), 1647–1658. https://doi.org/10.1016/S0191-8141(01)00164-X.

67. Шарков Е.В. Континентальный рифтовый магматизм нижнего протерозоя Карело-Кольского региона // Геотектоника. 1984. № 2. C. 37–50

68. Sharkov E.V., Bogatikov O.A., Krasivskaya I.S., 2000. The Role of Mantle Plumes in the Early Precambrian Tectonics of the Eastern Baltic Shield. Geotectonics 34 (2), 85–105.

69. Глубинное строение и сейсмичность Карельского региона и его обрамление / Ред. Н.В. Шаров. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2004. 353 с.

70. Sims D., Ferrill D.A., Stamatakos J.A., 1999. Role of a Ductile Decollement in the Development of Pull-Apart Basins: Experimental Results and Natural Examples. Journal of Structural Geology 21 (5), 533–554. https://doi.org/10.1016/S0191-8141(99)00010-3.

71. Скляров Е.В., Мазукабзов А.М., Мельников А.И. Комплексы метаморфических ядер кордильерского типа. Новосибирск: Изд-во ИНЦ ОИГГМ СО РАН, 1997. 182 с.

72. Этапы тектонического развития докембрия Карелии / Ред. В.А. Соколов. Л.: Наука, 1973. 175 с.

73. Геология Карелии / Ред. В.А. Соколов. Л.: Наука, 1987. 231 с.

74. Соколов В.А., Галдобина Л.П., Рылеев А.В., Сацук Ю.И., Светов А.П., Хейсканен К.И. Геология, литология и палеогеография ятулия Центральной Карелии. Петрозаводск: Карелия, 1970. 366 с.

75. Светов А.П. Платформенный базальтовый вулканизм карелид Карелии. Л.: Наука, 1979. 208 с.

76. Светов А.П., Свириденко Л.П. Магматизм шовных зон Балтийского щита. Л.: Наука, 1991. 199 с.

77. Светов С.А. Магматические системы зоны перехода океан – континент в архее восточной части Фенноскандинавского щита. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2005. 230 с.

78. Светов С.А., Голубев А.И., Степанова А.В., Куликов В.С., Гоголев М.А. Архейские и алеопротерозойские комплексы Центральной Карелии: Геологическая экскурсия по маршруту г. Петрозаводск – оз. Кончезеро – п. Марциальные воды – п. Гирвас – д. Койкары – вод. Кивач – г. Петрозаводск // Актуальные проблемы геологии докембрия, геофизики и геоэкологии: Материалы XXVI молодежной научной школы-конференции, посвященной памяти чл.-корр. АН СССР К.О. Кратца и академика РАН Ф.П. Митрофанова (12–16 октября 2015 г.). Петрозаводск: КНЦ РАН, 2015. С. 157–191

79. Сыстра Ю.Й. Тектоника Карельского региона. СПб.: Наука, 1991. 176 с.

80. Тевелев Ал.В., Тевелев Арк.В. Эволюция структурных парагенезов при формировании магматических комплексов // Структурные парагенезы и их ансамбли: Материалы совещания / Ред. А.В. Лукьянов. М.: ГЕОС, 1997. С. 175–177

81. Трофимов Н.Н., Логинов В.Н. Эвапориты или флюидизатно-эксплозивные образования Восточного Прионежья // Геология и полезные ископаемые Карелии / Ред. А.И. Голубев. Петрозаводск: Изд-во КарНЦ РАН, 2005. Вып. 8. C. 75–81

82. Войтович В.С. О природе Койкарской зоны дислокаций Балтийского щита // Геотектоника. 1971. № 1. С. 33–42

83. Wernicke B., 1985. Uniform Sense Normal Simple Shear of the Continental Lithosphere. Canadian Journal of Earth Sciences 22 (1), 789–795. https://doi.org/10.1139/e85-009.