Опыт использования дистанционных методов исследования Беломорского подвижного пояса Фенноскандинавского щита показал, что он характерируется своеобразным сочетанием линеа-ментных и кольцевых структур. Устанавливается связь кольцевых структур со сдвигово-надвиговой тектоникой и куполообразованием. Линеаменты, пронизывающие пояс, часто преломляются на его границах, подчеркивая последние. Дешифрируемая на космических снимках система линеаментов хорошо согласуется с полихронной системой разрывных нарушений. В прибрежной зоне Белого моря безусловно влияние Беломорской рифтовой системы. Структура Беломорского подвижного пояса представляет собой неоднократно деформированный сложный тектонический коллаж, состоящий из отдельных пластин, погружающихся в целом на северо-восток в центральной части (Чупино-Лоухский сегмент) и на северо-северо-восток в северной (Енский сегмент). Покровы сложены разновозрастными породами, часто сформированными в разных геологических обстановках. На моноклинальный характер залегания породных ассоциаций региона обратили внимание его первые исследователи и рассматривали его либо как запрокинутый на юго-запад синклинорий северо-западного простирания, либо как юго-западное крыло (моноклиналь) крупного синклинория. На основании этих представлений составлялись схемы стратиграфии беломорского комплекса.
Идею о покровно-складчатои структуре Беломорской структуры впервые выдвинул Ю. В. Миллер (1988) и позднее с коллегами детально обосновал ее в серии статей. В этих работах главные аргументы в пользу покровно-складчатые структуры подвижного пояса следующие:
- чередование в предполагаемом разрезе разновозрастных осадочно-вукланогенных и интрузивных образований;
- налегание тоналито-гнейсов на осадочно-вулканогенные образования;
- наличие структурных и азимутальных несогласий между комплексами;
- существование неоархейской обращенной метаморфической зональности.
Находки фрагментов зон меланжа в западной части пояса (район оз. Ниж. Котозеро, оз. Коржино) хорошо согласуются с данной моделью. Обломочная составляющая меланжа вблизи основания Чупин-ского покрова в районе оз. Ниж. Котозеро представлена телами метадиоритов, амфиболитов и глиноземистых гнейсов. Размер их варьирует от сотен метров (некоторые блоки метадиоритов) до нескольких сантиметров. Матрикс меланжа полностью преобразован и представлен биотитовыми и амфиболсодержащими плагио- и плагиомикроклиновыми гранитогнейсами. Видимая мощность зоны 0,5-1 км. Гнейсовидность в гранито-гнейсах (метаматриксе) плавно огибает крупные блоки, создавая структуру ротационного типа (закатыши), обычную в зонах надвигов. В ее пределах установлена четкая минеральная линейность (по амфиболу), тогда как за ее пределами она проявлена слабо и имеет иную ориентировку. В тектонической зоне пик метаморфизма достигает условий (зафиксирован по минералам - включениям в зернах граната) высокобарической амфиболитовой фации. Время формирования зоны оценивается как неоархейское, на основании того что массивы габброидов комплекса лерцолитов - габброноритов, время образования которых оценивается в 2,43-2,44 млрд лет, секут ее. Котозерская зона меланжа интерпретируется как сохранившийся фрагмент зоны надвига в основании Чупинской тектонической пластины. В южной части Керетского зеленокаменного пояса в районе оз. Коржино выявлен еще один фрагмент зоны меланжа мощностью до 500 м. Он имеет генеральное северо-восточное простирание и находит выражение в сейсмоотражающих поверхностях. Этот фрагмент был детально закартирован О. С. Сибелевым. Обломочная часть меланжа представлена телами линзовидной формы, мощность которых варьирует от нескольких сантиметров до 300 м. Обломки представлены гранат-биотитовыми и кианит-гранат-биотитовыми гнейсами (парагнейсами), амфиболитами, биотитовыми, биотит-амфиболовыми гнейсами, мраморами и кальцифирами. Последние являются весьма экзотическими для Беломорского подвижного пояса и известны лишь в нескольких точках. Матрикс меланжа представляет собой мигматизированный меланократовый гранат-био-титамфиболовый гнейс, палеосома которого по составу отвечает кварцевому диориту.
Зона меланжа также сечется крупным массивом габброноритов палеопротерозойского (2,43-2,44 млрд лет) комплекса лерцолитов - габброноритов, что определяет его верхнюю возрастную границу. Неоархейские покровные структуры устанавливаются в пределах Керетского зеленокаменного пояса, а также северного окончания Тикшозерского, где располагается Ковдозерский геодинамический полигон. В пределах последнего на основании детального структурного картирования и изотопного датирования показано, что неоархейские (2,76-2,72 млрд лет) первично-магматические тоналиты залегают на зеленокаменных образованиях (2775 млн лет). Такое соотношение подразумевает значительные перемещения комплексов и наиболее правдоподобно объясняется с точки зрения покровной тектоники. Не менее показательна в этом отношении структура Керетского зеленокаменного пояса. Наличие несогласия между породами майозерской СТА и нижележащими образованиями наилучшим образом объясняется исходя из представлений о покровной тектонике. Главными элементами строения пояса являются складки нескольких генераций и гранитогнейсовые купола. Западная часть пояса представляет собой синклинорий, что обосновывается, прежде всего, характером расположения толщ зеленокаменного комплекса: по бортам структуры выходят породы верхнекумозерскои СТА (нижняя часть тектоностратиграфического разреза), а в центральной - майозерской и хаттомозерской. Главными элементами строения этой части пояса являются крупные линейные изоклинальные складки, запрокинутые на восток, осевые поверхности которых ориентированы по азимуту СЗ 320-330°. Размах крыльев этих структур меняется от 0,2 до 5 км. Обычным структурным мотивом в поясе являются S-образные изгибы осевых поверхностей складок Fi, что указывает на существование правосдвиговых движений. Можно полагать, что деформации раннего этапа (Di) включали в себя два эпизода: в ходе раннего из них сформировались линейные складки (Fi), которые позднее (Di2) были запрокинуты на восток, а, кроме того, их осевые поверхности были S-образно изогнуты. В обрамлении гранитогнейсовых купольных структур также отмечены ранние деформации (Di), выраженные складками с северо-западной ориентировкой осевых поверхностей. Эти структуры также запрокинуты на северо-восток. Купольные структуры, ядра которых слагаются гетерогенным комплексом гнейсо-грани-тоидов, представляют собой в структурном отношении своды. По форме выделяются купола изометричной, линейной и S-образной формы. Гранитогнейсовые ядра куполов воздействуют на вмещающие породы. Это отражается в характере метаморфической зональности в восточной части пояса: вокруг ядер отмечается повышение степени мигматизации пород. Кроме того, они искажают структуру возникших ранее пликативных форм. S-образные купольные структуры являются, так же как и аналогичные по форме изгибы ОП складок, результатом сдвиговых движений. Важно отметить, что купольные структуры в западной части Беломорского подвижного пояса сформировались в неоархее. Это доказывается тем, что они секутся массивами габброи-дов палеопротерозойского комплекса лерцолитов - габброноритов (например, в районе оз. Верх. Шобозеро) и в то же время слагаются в различной степени мигматизированны-ми и разгнейсованными тоналитами и трондьемитами, магматическая стадия формирования которых оценивается в 2,76-2,72 млрд лет, а ранней переработки (мигматизации) - около 2,7 млрд лет. Связь между покровными и купольными структурами в неоархейской Беломорской коллизионной системе восточной части Фенноскандинавского щита аналогична таковой в детально изученных фанерозойских коллизионных системах. В Беломорском подвижном поясе установлены довольно редкие пликативные структуры -колчановидные складки, которые могут либо входить в структурный парагенезис тектонических покровов, либо быть результатом интерференции складчатости разных генераций. Диагностика этих структур крайне затруднена, так как необходима, как правило, структурная информация не в одном срезе. Ю. В. Миллер обратил внимание на то, что в регионе развиты структуры размером в несколько километров, имеющие трубообразную форму. Детальные исследования позволили сделать вывод о том, что изученные структуры являются переориентированными («опрокинутыми» по Ю. В. Миллеру) палеопротерозойскими куполами. Вместе с тем предполагается, что в пределах Керетского зеленокаменного пояса в районе оз. Энгозеро существует и истинная колчановидная складка. Анализ имеющихся структурных наблюдений в замковых частях Майозерскои и Ногтевоозерской структур пояса дает основания предполагать, что они имеют признаки, свойственные колчановидным складкам. Дело в том, что в западной части структур наблюдается периклинальное замыкание с углами падения полосчастости от 20 до 80° в западных румбах, крылья круто погружаются на юг, восточное замыкание Ногтевоозерской не столь отчетливое, но имеет центриклинальный характер, а замок Майозерскои срезается разломом. Редко отмечаются пологие, погружающиеся на запад линейности, параллельные осевой поверхности складок. Значительно более широко развита в регионе линейность, погружающаяся на ЮЗ и СВ, которая пронизывает все структуры. Исходя из сказанного, можно предположить, что названные структуры имеют форму конуса, ось которого погружается на запад, т. е. это колчановидные складки. При такой интерпретации данные складки являются результатом и индикатором формирования покровной структуры. Однако данное предположение требует проведения специальных исследований. Таким образом, в неоархее главные этапы формирования структуры Керетского зелено-каменного пояса следующие: покровообразование (допокровные структуры, безусловно, существовали, но обнаружить их не удалось), купольный тектогенез, сдвиговые деформации. Кроме того, в центральной части Беломорского пояса установлены наложенные открытые складки с размахом крыльев до 10-15 км, осевые поверхности которых имеют северо-восток - субмеридиональное простирание. К антиформам этой системы складок приурочены жилы палеопротерозойских (1750-1780 млн лет) слюдоносных и керамических пегматитов, что позволяет оценить возраст этой складчатости как палеопротерозойский. Глубинное строение земной коры Беломорского подвижного пояса по данным сейсмических исследований по профилю 4В Кемь - Калевала - госграница характеризуется тем, что до глубины 25 км она насыщена полого погружающимися на восток сейсмоотражающими поверхностями и осложнена куполовидными структурами, граница Мохо выражена плохо. Такое строение хорошо согласуется с представлениями о покровной-складчатой природе структуры. По структуре земная кора подвижного пояса значительно отличается от коры Карельского кратона отсутствием хорошо выраженной слоистости, характерной для зрелой континентальной коры. Глубинное строение земной коры в пределах Керетского зеленокаменного пояса, как видно на сейсмическом профиле 1-ЕВ, на участке 555-655 км имеет ряд характерных особенностей, которые отличают ее от сопряженных территорий. Здесь на глубинах 2-8 км выделяется горизонт мощностью до 2 км, который может быть идентифицирован как коматиит-толеитовая стратотектоническая ассоциация зеленокаменного комплекса. Кроме того, только здесь на глубине 18 км выделяется верхняя граница горизонта мощностью 4-6 км, сложенного хорошо отражающими породами. За пределами пояса нижний отражающий горизонт не фиксируется.
Весьма примечательно, что на сейсмическом профиле l-EB в районе пикета 640 отчетливо проявлена до глубины 4 км сейсмоотражающая поверхность, полого погружающаяся на юго-восток (в данном срезе), далее она трассируется до глубины не менее 10 км. Данная поверхность надежно идентифицируется как рассмотренный выше фрагмент зоны меланжа в район оз. Коржино, маркирующий, вероятно, границу неоархейских покровных пластин. В СВ борту Лехтинской структуры фиксируется выход наиболее контрастной сейсмической поверхности профиля 1ЕВ. Эта поверхность не совпадает с границей основания Лехтинской структуры и отстоит от нее на расстояние около 10 км (в районе пикета 740 км). Она полого погружается на юго-восток и прослеживается на глубину до 20 км. В районе исследований выходят слаборазгнейсованные гранитоиды, в которых установлена смена ориентировки гнейсовидностей: к северу от фиксируемой границы простирания гнейсовидности, метаморфической полосчатости, а также ориентировка тел метабазитов лежат в северо-восточных румбах, к югу - в северо-западных. В районе наблюдается хорошо выраженная линейность, которая имеет пологие юго-западные погружения, совпадающие с направлением погружения сейсмоотражающей поверхности. Наряду с изменением структурного плана, происходит смена режима метаморфических преобразований пород: в тектонической зоне, примыкающей к Лехтинской структуре, нарастает степень мусковитизации, микроклинизации и катаклаза, появляются карбонат и в единичных случаях - гранат. Наиболее контрастная сейсмическая поверхность на юго-западной границе БПП (в районе Лехтинской структуры) сопоставляется с лежачим крылом, по-видимому, палеопротерозойской тектонической зоны, выраженной гней-совидностью СЗ ориентировки. Таким образом, существенную, а возможно, и решающую роль в формировании структуры центральной части Беломорского подвижного пояса играют неоархейские (около 2,72-2,70 млрд лет) тектонические покровы, но весьма велика роль и палеопротерозойских).
Идею о покровно-складчатои структуре Беломорской структуры впервые выдвинул Ю. В. Миллер (1988) и позднее с коллегами детально обосновал ее в серии статей. В этих работах главные аргументы в пользу покровно-складчатые структуры подвижного пояса следующие:
- чередование в предполагаемом разрезе разновозрастных осадочно-вукланогенных и интрузивных образований;
- налегание тоналито-гнейсов на осадочно-вулканогенные образования;
- наличие структурных и азимутальных несогласий между комплексами;
- существование неоархейской обращенной метаморфической зональности.
Находки фрагментов зон меланжа в западной части пояса (район оз. Ниж. Котозеро, оз. Коржино) хорошо согласуются с данной моделью. Обломочная составляющая меланжа вблизи основания Чупин-ского покрова в районе оз. Ниж. Котозеро представлена телами метадиоритов, амфиболитов и глиноземистых гнейсов. Размер их варьирует от сотен метров (некоторые блоки метадиоритов) до нескольких сантиметров. Матрикс меланжа полностью преобразован и представлен биотитовыми и амфиболсодержащими плагио- и плагиомикроклиновыми гранитогнейсами. Видимая мощность зоны 0,5-1 км. Гнейсовидность в гранито-гнейсах (метаматриксе) плавно огибает крупные блоки, создавая структуру ротационного типа (закатыши), обычную в зонах надвигов. В ее пределах установлена четкая минеральная линейность (по амфиболу), тогда как за ее пределами она проявлена слабо и имеет иную ориентировку. В тектонической зоне пик метаморфизма достигает условий (зафиксирован по минералам - включениям в зернах граната) высокобарической амфиболитовой фации. Время формирования зоны оценивается как неоархейское, на основании того что массивы габброидов комплекса лерцолитов - габброноритов, время образования которых оценивается в 2,43-2,44 млрд лет, секут ее. Котозерская зона меланжа интерпретируется как сохранившийся фрагмент зоны надвига в основании Чупинской тектонической пластины. В южной части Керетского зеленокаменного пояса в районе оз. Коржино выявлен еще один фрагмент зоны меланжа мощностью до 500 м. Он имеет генеральное северо-восточное простирание и находит выражение в сейсмоотражающих поверхностях. Этот фрагмент был детально закартирован О. С. Сибелевым. Обломочная часть меланжа представлена телами линзовидной формы, мощность которых варьирует от нескольких сантиметров до 300 м. Обломки представлены гранат-биотитовыми и кианит-гранат-биотитовыми гнейсами (парагнейсами), амфиболитами, биотитовыми, биотит-амфиболовыми гнейсами, мраморами и кальцифирами. Последние являются весьма экзотическими для Беломорского подвижного пояса и известны лишь в нескольких точках. Матрикс меланжа представляет собой мигматизированный меланократовый гранат-био-титамфиболовый гнейс, палеосома которого по составу отвечает кварцевому диориту.
Зона меланжа также сечется крупным массивом габброноритов палеопротерозойского (2,43-2,44 млрд лет) комплекса лерцолитов - габброноритов, что определяет его верхнюю возрастную границу. Неоархейские покровные структуры устанавливаются в пределах Керетского зеленокаменного пояса, а также северного окончания Тикшозерского, где располагается Ковдозерский геодинамический полигон. В пределах последнего на основании детального структурного картирования и изотопного датирования показано, что неоархейские (2,76-2,72 млрд лет) первично-магматические тоналиты залегают на зеленокаменных образованиях (2775 млн лет). Такое соотношение подразумевает значительные перемещения комплексов и наиболее правдоподобно объясняется с точки зрения покровной тектоники. Не менее показательна в этом отношении структура Керетского зеленокаменного пояса. Наличие несогласия между породами майозерской СТА и нижележащими образованиями наилучшим образом объясняется исходя из представлений о покровной тектонике. Главными элементами строения пояса являются складки нескольких генераций и гранитогнейсовые купола. Западная часть пояса представляет собой синклинорий, что обосновывается, прежде всего, характером расположения толщ зеленокаменного комплекса: по бортам структуры выходят породы верхнекумозерскои СТА (нижняя часть тектоностратиграфического разреза), а в центральной - майозерской и хаттомозерской. Главными элементами строения этой части пояса являются крупные линейные изоклинальные складки, запрокинутые на восток, осевые поверхности которых ориентированы по азимуту СЗ 320-330°. Размах крыльев этих структур меняется от 0,2 до 5 км. Обычным структурным мотивом в поясе являются S-образные изгибы осевых поверхностей складок Fi, что указывает на существование правосдвиговых движений. Можно полагать, что деформации раннего этапа (Di) включали в себя два эпизода: в ходе раннего из них сформировались линейные складки (Fi), которые позднее (Di2) были запрокинуты на восток, а, кроме того, их осевые поверхности были S-образно изогнуты. В обрамлении гранитогнейсовых купольных структур также отмечены ранние деформации (Di), выраженные складками с северо-западной ориентировкой осевых поверхностей. Эти структуры также запрокинуты на северо-восток. Купольные структуры, ядра которых слагаются гетерогенным комплексом гнейсо-грани-тоидов, представляют собой в структурном отношении своды. По форме выделяются купола изометричной, линейной и S-образной формы. Гранитогнейсовые ядра куполов воздействуют на вмещающие породы. Это отражается в характере метаморфической зональности в восточной части пояса: вокруг ядер отмечается повышение степени мигматизации пород. Кроме того, они искажают структуру возникших ранее пликативных форм. S-образные купольные структуры являются, так же как и аналогичные по форме изгибы ОП складок, результатом сдвиговых движений. Важно отметить, что купольные структуры в западной части Беломорского подвижного пояса сформировались в неоархее. Это доказывается тем, что они секутся массивами габброи-дов палеопротерозойского комплекса лерцолитов - габброноритов (например, в районе оз. Верх. Шобозеро) и в то же время слагаются в различной степени мигматизированны-ми и разгнейсованными тоналитами и трондьемитами, магматическая стадия формирования которых оценивается в 2,76-2,72 млрд лет, а ранней переработки (мигматизации) - около 2,7 млрд лет. Связь между покровными и купольными структурами в неоархейской Беломорской коллизионной системе восточной части Фенноскандинавского щита аналогична таковой в детально изученных фанерозойских коллизионных системах. В Беломорском подвижном поясе установлены довольно редкие пликативные структуры -колчановидные складки, которые могут либо входить в структурный парагенезис тектонических покровов, либо быть результатом интерференции складчатости разных генераций. Диагностика этих структур крайне затруднена, так как необходима, как правило, структурная информация не в одном срезе. Ю. В. Миллер обратил внимание на то, что в регионе развиты структуры размером в несколько километров, имеющие трубообразную форму. Детальные исследования позволили сделать вывод о том, что изученные структуры являются переориентированными («опрокинутыми» по Ю. В. Миллеру) палеопротерозойскими куполами. Вместе с тем предполагается, что в пределах Керетского зеленокаменного пояса в районе оз. Энгозеро существует и истинная колчановидная складка. Анализ имеющихся структурных наблюдений в замковых частях Майозерскои и Ногтевоозерской структур пояса дает основания предполагать, что они имеют признаки, свойственные колчановидным складкам. Дело в том, что в западной части структур наблюдается периклинальное замыкание с углами падения полосчастости от 20 до 80° в западных румбах, крылья круто погружаются на юг, восточное замыкание Ногтевоозерской не столь отчетливое, но имеет центриклинальный характер, а замок Майозерскои срезается разломом. Редко отмечаются пологие, погружающиеся на запад линейности, параллельные осевой поверхности складок. Значительно более широко развита в регионе линейность, погружающаяся на ЮЗ и СВ, которая пронизывает все структуры. Исходя из сказанного, можно предположить, что названные структуры имеют форму конуса, ось которого погружается на запад, т. е. это колчановидные складки. При такой интерпретации данные складки являются результатом и индикатором формирования покровной структуры. Однако данное предположение требует проведения специальных исследований. Таким образом, в неоархее главные этапы формирования структуры Керетского зелено-каменного пояса следующие: покровообразование (допокровные структуры, безусловно, существовали, но обнаружить их не удалось), купольный тектогенез, сдвиговые деформации. Кроме того, в центральной части Беломорского пояса установлены наложенные открытые складки с размахом крыльев до 10-15 км, осевые поверхности которых имеют северо-восток - субмеридиональное простирание. К антиформам этой системы складок приурочены жилы палеопротерозойских (1750-1780 млн лет) слюдоносных и керамических пегматитов, что позволяет оценить возраст этой складчатости как палеопротерозойский. Глубинное строение земной коры Беломорского подвижного пояса по данным сейсмических исследований по профилю 4В Кемь - Калевала - госграница характеризуется тем, что до глубины 25 км она насыщена полого погружающимися на восток сейсмоотражающими поверхностями и осложнена куполовидными структурами, граница Мохо выражена плохо. Такое строение хорошо согласуется с представлениями о покровной-складчатой природе структуры. По структуре земная кора подвижного пояса значительно отличается от коры Карельского кратона отсутствием хорошо выраженной слоистости, характерной для зрелой континентальной коры. Глубинное строение земной коры в пределах Керетского зеленокаменного пояса, как видно на сейсмическом профиле 1-ЕВ, на участке 555-655 км имеет ряд характерных особенностей, которые отличают ее от сопряженных территорий. Здесь на глубинах 2-8 км выделяется горизонт мощностью до 2 км, который может быть идентифицирован как коматиит-толеитовая стратотектоническая ассоциация зеленокаменного комплекса. Кроме того, только здесь на глубине 18 км выделяется верхняя граница горизонта мощностью 4-6 км, сложенного хорошо отражающими породами. За пределами пояса нижний отражающий горизонт не фиксируется.
Весьма примечательно, что на сейсмическом профиле l-EB в районе пикета 640 отчетливо проявлена до глубины 4 км сейсмоотражающая поверхность, полого погружающаяся на юго-восток (в данном срезе), далее она трассируется до глубины не менее 10 км. Данная поверхность надежно идентифицируется как рассмотренный выше фрагмент зоны меланжа в район оз. Коржино, маркирующий, вероятно, границу неоархейских покровных пластин. В СВ борту Лехтинской структуры фиксируется выход наиболее контрастной сейсмической поверхности профиля 1ЕВ. Эта поверхность не совпадает с границей основания Лехтинской структуры и отстоит от нее на расстояние около 10 км (в районе пикета 740 км). Она полого погружается на юго-восток и прослеживается на глубину до 20 км. В районе исследований выходят слаборазгнейсованные гранитоиды, в которых установлена смена ориентировки гнейсовидностей: к северу от фиксируемой границы простирания гнейсовидности, метаморфической полосчатости, а также ориентировка тел метабазитов лежат в северо-восточных румбах, к югу - в северо-западных. В районе наблюдается хорошо выраженная линейность, которая имеет пологие юго-западные погружения, совпадающие с направлением погружения сейсмоотражающей поверхности. Наряду с изменением структурного плана, происходит смена режима метаморфических преобразований пород: в тектонической зоне, примыкающей к Лехтинской структуре, нарастает степень мусковитизации, микроклинизации и катаклаза, появляются карбонат и в единичных случаях - гранат. Наиболее контрастная сейсмическая поверхность на юго-западной границе БПП (в районе Лехтинской структуры) сопоставляется с лежачим крылом, по-видимому, палеопротерозойской тектонической зоны, выраженной гней-совидностью СЗ ориентировки. Таким образом, существенную, а возможно, и решающую роль в формировании структуры центральной части Беломорского подвижного пояса играют неоархейские (около 2,72-2,70 млрд лет) тектонические покровы, но весьма велика роль и палеопротерозойских).
