На востоке и юге досреднерифейское ядро фундамента Северо-Американской платформы обрамляется Гренвильским гранулит-гнейсовым поясом -структурой совершенно иного типа, чем гранит-зеле-нокаменные области архея и раннепротерозойские про-тогеосинклинальные системы. Аналоги Гренвильского пояса известны практически на всех континентах, а он служит в известной степени их тектонотипом.
Обнаженная часть Гренвильского пояса на востоке Канадского щита простирается на 2000 км в юго-юго-западном направлении при ширине 300-600 км. Пояс надвинут по Гренвильскому фронту последовательно на образования Пенокийской системы, эократон Сьюпириор, Лабрадорскую систему, «субпровинцию Макковик» - продолжение Пенокийской системы (см.выше). Восточнее и юго-восточнее породы гренвильского комплекса выступают в ядрах поднятий и в тектонических окнах на всем протяжении Аппалачс-кой системы, от Ньюфаундленда до Алабамы. Они также вскрыты бурением к югу of обнаженного пояса под чехлом Мидконтинента, вновь выступают на поверхность в ядре антеклизы Озарк, в поднятии Арбокл, в ядре антеклизы Бенд, достигая южного края древней платформы близ мексиканской границы. С учетом этого продолжения длина пояса составляет уже 4000 км, причем тот факт, что породы того же возраста установлены на юге Мексики в штате Оахака, позволял предполагать его еще большую протяженность, но недавно была предложена другая интерпретация (см. ниже).
Гренвильский пояс характеризуется прежде всего высоким уровнем метаморфизма с преобладанием пород верхней амфиболитовой и гранулитовой фаций, которые должны были первоначально залегать на глубине порядка 15 км. Характерны для него и пластовые интрузии анортозитов, основная часть которых внедрилась 1480-1410 млн лет т.н. Интенсивная складчатость и надвиги обнаруживают, как и Гренвильский фронт, северо-западную вергентность. Период развития пояса охватывает интервал 1,7-1,0 млрд лет т.н., а заключительные деформации - на рубеже около 1,0 млрд лет т.н., который и принимается за грен-вильскую эпоху орогенеза, приобретшую глобальное значение.
В строении Гренвильского пояса помимо зоны одноименного надвигового фронта шириной до 100 км выделяется еще несколько зон. К фронтальной зоне прилегает Центральный гнейсовый пояс. Помимо кварц-полевошпатовых гнейсов в нем присутствуют мраморы, кварциты и парагнейсы супергруппы Грен-вилл среднепротерозойского возраста, представлявшей первично континентальные или мелководно-морские осадки.
Зона обладает исключительно сложной структурой с развитием пластичных тектонических покровов. Она отделяется разломом от Центрального метаосадочно-го пояса, где на поверхности преобладают образования супергруппы Гренвилл; помимо мраморов, кварцитов и парагнейсов (метапелитов) это амфиболиты и метавулканиты. Структура остается весьма напряженной с развитием пологих надвигов. Отложения грен-вильской супергруппы здесь, очевидно, полностью сорваны с более древнего фундамента. Новая зона разлома отделяет первые две зоны от Центрального гранулитового террейна, к которому приурочены основные массивы анортозитов. Тот факт, что они содержат включения метаосадков гренвильской супергруппы, свидетельствует о раннерифейском возрасте последней. Северо-Восточная Гренвильская провинция отличается более низкой, не выше верхнеамфиболито-вой, ступенью метаморфизма, присутствием анортозитов и метаосадочных пород. В ней распознаются переработанные продолжения архейских и раннепро-терозойских областей Канадского щита, а также сред-непротерозойские образования, включая часть Транслабрадорского батолита, кислые вулканиты с возрастом 1540 млн лет, анортозиты, габбро и граниты -1450-1400 млн лет, и даже щелочные магматиты и красноцветы с возрастом 1330-1200 млн лет. В целом в масштабе всего пояса наблюдается омоложение изотопных возрастов в юго-восточном и южном направлениях.
Коллизионное происхождение Гренвильского пояса не вызывает сомнений, но условия его заложения и самой коллизии остаются неясными. Неясно также, какой из основных разломов пояса может представлять коллизионный шов, главную сутуру. Наиболее вероятным кандидатом считается разлом, отделяющий юго-восточную часть пояса с ее наиболее молодыми, собственно гренвильскими возрастами и ювенильными изотопными соотношениями от остальных зон пояса, первично принадлежавших Лаврентии. При этом лишь полоса вдоль Гренвильского фронта считается пара-втохтонной, а другие зоны признаются полностью ал-лохтонными.
Аналогом Гренвильского пояса в восточной Гренландии является система Каролинид, выступающая в тектонических окнах из под покровов восточно-гренландских каледонид. В ее строении участвуют гнейсы, амфиболиты и граниты архейского фундамента и сред-непротерозойские супракрустальные образования -мраморы, кварциты, сланцы, основные метавулканиты мощностью местами до 8000 м, метаморфизован-ные от зеленосланцевой до амфиболитовой фаций. Интенсивность дислокаций и метаморфизм возрастают к югу, где появляются граниты с возрастом 950 млн лет и проявлена мигматизация (см. рис.2-2).
В общем к началу позднего протерозоя фундамент Северо-Американской платформы оказался уже полностью сформированным. Между тем образование ее чехла на ранее кратонизированных участках началось уже в среднем протерозое, сразу после гудзонского орогенеза.
Рубрика ‘Северная Америка и Гренландия’ Category
Литологически супергруппа Маркетт-Рейндж, так же построенная циклически, несколько отличается от гуронской. Наиболее важными отличиями являются: присутствие мощных залежей железистых кварцитов (ныне в значительной мере выработанных), более широкое развитие вулканитов и присутствие кремней (горизонт Ганфлинт) с хорошо сохранившимися остатками водорослей.
В южном направлении дислоцированность гурон-ских отложений возрастает, особенно после пересечения разломом Меррей. Одновременно метаморфизм, крайне слабый на севере, достигает амфиболитовой фации, континентальные отложения исчезают, а мелководные замещаются глубоководными - турбидита-ми, мощность возрастает до 10-15 км. Складки северной вергентности осложняются надвигами и весь разрез оказывается сорванным с фундамента. Надвиги, очевидно, наследуют листрические сбросы, возникшие
на рифтовой стадии развития пассивной окраины. Основные деформации произошли в интервале 1875-1825 млн лет т.н., в эпоху, именуемую пенокийской, которая, таким образом, несколько старше собственно гудзонской, заключительной для трех других протогеосин-клиналей Канадского щита. Происхождение деформаций связывается с коллизией эократона Сьюпириор с более южным и более древним, раннеархейским континентальным блоком, гнейсы которого выступают к югу от оз.Верхнего в Висконсине и Мичигане из под отложений супергруппы Маркетт-Рейндж. Этот блок надстроен вулкано-плутоническим поясом с возрастом 1,89-1,83 млрд лет (щелочные граниты имеют здесь возраст 1,76 млрд лет). Предполагается, что этот пояс возник над наклоненной к югу зоной субдукции, а к северу от него вдоль разлома Ниагара намечается су-тура - след коллизии двух упомянутых выше эпиархей-ских блоков. Вдоль этой сутуры встречены элементы офиолитовой ассоциации.
Значительно более западным аналогом разлома оз.Верхнего - Меррей, разделяющего проксимальные и дистальные отложения пассивной окраины северного эократона, в данном случае Вайоминг, является Шейеннская зона разломов в Восточных Скалистых горах. Однако если нижнепротерозойские отложения к северу от этой зоны вполне сходны со своими пено-кийскими аналогами, то к югу от нее в отличие от пос-леднихразвиты в основном слабо деформированные и метаморфизованные вулканиты и граниты с возрастом 1,79-1,74 млрд лет, т.е. моложе пенокийской складчатости. Несмотря на бимодальный состав, они рассматриваются как образования вулканической дуги.
Как указывалось выше, противоположное, восточное продолжение Пенокийской системы обнажается на п-ове Лабрадор - так называемая субпровинция Мак-ковик - и на крайнем юге Гренландии - Кетилиды. В обоих районах нижний протерозой залегает резко несогласно на архее; но в Кетилидах архейский фундамент исчезает к югу и изотопные данные указывают на отсутствие его здесь на глубине. Подобно району Великих озер, дислоцированность и метаморфизм так же возрастают к югу; последний достигает гранулито-вой фации. Нижнепротерозойские образования на Лабрадоре и в Гренландии вмещают плутоны гранитои-дов; на Лабрадоре это субщелочной так называемый Транслабрадорский батолит с возрастом 1788-1687 млн лет, а на юге Гренландии плутоны гранитов рапакиви, датированные в 1786-1744 млн лет.
К югу от Пенокийской складчатой системы и к западу и северо-западу от Гренвильского фронта буровые скважины вскрывают под чехлом Великих Равнин и Мидконтинента субаэральные кислые вулканиты, прорванные эпизональными гранитными плутонами с возрастом 1,5-1,35 млрд лет. В штате Висконсин известен плутон гранитов рапакиви и более мелкие тела анортозитов с возрастом 1,5 млрд лет.
Четвертой раннепротерозойской протогеосинкли-нальной складчатой системой Канадского щита является Пенокийская система, составляющая южное и юго-восточное обрамление эократона Сьюпириор. Расположенная в районе Великих озер, она ранее всего начала изучаться и именно на ее северной окраине до-кембрийские образования были впервые разделены на архей и протерозой. Стратотипом первого явились породы эократона Сьюпириор, а второго- отложения современной супергруппы Гурон.Из района Великих озер Пенокийская система прослеживается на запад под чехол Великих Равнин, выступая снова в Восточных Скалистых горах, а на востоке в составе наложенного среднепротерозойского Грен-вильского пояса, вновь проявляясь самостоятельно на п-ове Лабрадор и в юго-западной Гренландии в обрамлении эократона Нэйн. В Гренландии продолжение этой системы именуется Кетилидами.
Супергруппа Гурон обнажается на северном побережье одноименного озера, где она залегает полого моноклинально на архее южного склона эократона Сьюпириор. Супергруппа Гурон имеет четкое циклическое строение - в ней выделяется 4 цикла, сложенные флювиальными и мелководноморскими отложениями и разделенные перерывами. В низах циклов - конгломераты, аркозы, в средней части - граувакки, алевролиты и аргиллиты и вверху - крупнообломочные породы. В начале накопления каждого цикла активизировалось смещение по сбросам. В основании трех нижних циклов локально развиты бимодальные вулканиты, а два верхних цикла начинаются тиллитами, наиболее типично выраженными в самом верхнем цикле - Говганда, который подстилается по восстанию ис-штрихованным ложем, выработанным на архейских породах. Таким образом, нет никаких сомнений в ледниковой природе этих тиллитов. Мощность супергруппы достигает 5 км, а нижний предел ее возраста определяет интрузия даек и силлов Ниписсинг, датированная в 2,1 млрд лет. Магматиты в самом нижнем цикле обнаруживают более древний возраст - порядка 2,3-2,4 млрд лет. Следовательно, супергруппа Гурон отвечает низам нижнего протерозоя в отличие от отложений окраин других раннепротерозойских протогеосин-клиналей Канадского щита. В районе оз.Верхнего ее аналоги надстраиваются супергруппой Маркетт-Рейндж с возрастом 2,05-1,9 млрд лет.
Противоположный, восточный фланг Циркум-Унгавской дуги образован более протяженной (800 км) и широкой (до 200 км), Лабрадорской протогеосинкли-налъной системой, отделяющей эократон Сьюпириор от эократона Нэйн. Она протягивается на юг вплоть до пересечения более молодым Гренвильским фронтом
(см.ниже) и прослеживается в переработанном виде в пределах Гренвильского пояса вплоть до торцового сочленения с одновозрастной Пенокийской системой, северо-восточное продолжение которой так же вошло в состав Гренвильского пояса. По своей структуре Лабрадорская система весьма сходна с Уопмейской, являясь как бы ее зеркальным отражением, поскольку она обладает не восточной, а западной вергентностью. В ней тоже выделяются три зоны.
Внешняя, западная зона сложена шельфовыми осадками, залегающими либо несогласно на архейском фундаменте, либо на него надвинутыми. В основании осадочного разреза залегают лавы трахибазальтов и трахиандезитов, а в его составе наряду с терриген-ными и карбонатными породами присутствуют пачки железистых кварцитов, имеющих большое промышленное значение. Накопление осадков, достигающих мощности 6,5 км, прерывалось излияниями лав - суба-эральных щелочных и субщелочных и подводных то-леитовых.
В центральной зоне мелководные осадки замещаются глубоководными - метапелитами в переслаивании с покровами толеитовых базальтов; на востоке метаморфизм этих отложений достигает амфиболито-вой фации. На них наложен прогиб, выполненный мощной - до 5 км - толщей базальтов, заключающей сил-лы габбро и ультрамафитов. Образование этого трога сравнивают с новейшим рифтингом Калифорнийского залива.
Восточная зона Лабрадорской системы сложена метаморфитами амфиболитовой фации, в основном гнейсами. Частично они могут иметь архейский возраст, но мраморы, кварциты и амфиболиты относятся к нижнему протерозою. В эти образования внедрен крупный посттектонический гранитный батолит. Зона простирается на север в направлении Баффиновой Земли и северной зоны Кейп-Смит.
В гудзонскую эпоху- 1,80-1,75 млрд лет т.н., Лабрадорская система испытала интенсивное сжатие, очевидно в результате коллизии эократонов Сьюпириор и Нэйн. Слагающие ее отложения подверглись интенсивной, до изоклинальной, складчатости и были надвинуты в западной и центральной зонах на эократон Сьюпириор, а в восточной - на эократон Нэйн.
Трансгудзонский пояс является наиболее протяженным и наиболее сложным по строению элементом ран-непротерозойской тектоники Северной Америки. Основная его часть, лежащая между эократонами Слейв и Сьюпириор и к югу от Гудзонова залива была в свое время выделена в провинцию Черчилл Канадского щита (название происходит от форта Черчилл на Гуд-зоновом заливе). Относительно недавно было доказано, что западная часть провинции Черчилл в основном состоит из двух блоков архейской коры, сложенных гнейсами с возрастом 2,9-2,8 - блок Рае, и 3,1-2,9 млрд лет - блок Херн, прорванных гранитами (2,6 млрд лет) и заключающих реликты зеленокаменных поясов. Они отделены от эократона Слейв узким вулканоплутоническим поясом Талтсон-Телон (2,0-1,9 млрд лет), а друг от друга - еще более узкой и несколько более молодой милонит-гранулитовой зоной. На склонах обоих «малых» эократонов, обращенных к собственно раннепротерозойской протогеосинклинали, развиты иижнепротерозойские шельфовые образования, вовлеченные в складчато-надвиговые деформации.
Юго-восточная часть провинции Черчилл подстилается, вероятно, корой океанского типа, о чем свидетельствуют выходы серпентинизированных ультрама-фитов вдоль надвигового фронта Томпсон, отделяющего Трансгудзонский пояс от эократона Сьюпириор. Примечательно развитие в этой части пояса огромного - 900 км в длину и до 130 км в ширину - гранитного батолита Уотемен и параллельных ему вулканических дуг Ла-Ронж и Флин-Флон, разделенных междуговым прогибом Кисенью. Возраст батолита- 1865, а вулканитов - 1835 млн лет. Присутствие наряду с остро-водужными вулканитами толеитов, коматиитов и бонинитов, а также грубообломочных осадков придает всему комплексу облик, весьма близкий архейским зеленокаменным поясам, за которые он и принимался до проведения радиогеохронологических исследований.
Трансгудзонский пояс находит свое северо-восточное продолжение по другую сторону Гудзонова залива на Земле Баффина и далее в Центральной Гренландии, где это продолжение известно под названием Наг-суктокид и Ринкид. Нагсуктокиды примыкают с севера к гренландской части эократона Нэйн, на который они надвинуты. В их строении присутствует архейский фундамент, выступы которого чередуются с линейными зонами, где переработанный архей интенсивно смят вместе со своим нижнепротерозойским чехлом (мета-пелиты, мраморы, кварциты) и метаморфизован в ам-фиболитовой фации 1,9-1,8 млрд лет т.н. В Ринкидах также присутствуют отдельные архейские блоки, но в основном развиты два комплекса - гнейсовый, выступающий в куполах, и мощный метаосадочный, квар-цито-сланцевый, выполняющий синформы. Первый метаморфизован в амфиболитовой, второй - в зелено-сланцевой фации. Имеются небольшие синтектонические плутоны гранитоидов и крупный рифейский плу-тон рапакиви. Возраст деформаций и метаморфизма существенно моложе, чем в Нагсуктокидах - 1,75-1,70 млрд лет; граница между ними тектоническая.
Восточным ответвлением Трансгудзонского пояса является зона Кейп-Смит, пересекающая в широтном направлении северную часть полуострова Унгава, основная площадь которого представляет выступ эокра-тона Сьюпириор. Образования зоны Кейп-Смит надвинуты на эту зону и образуют комплекс покровных пластин южной вергентности. В тылу этого комплекса снова появляются архейские гнейсы, но испытавшие раннепротерозойскую переработку; они могут рассматриваться как продолжение блока Рае северо-западной окраины Трансгудзонского пояса. Образования нижних пластин - обломочные породы, базальты, трактуются как отложения окраины эократона Сьюпириор, но среди них любопытно присутствие коматиитовых силлов. Наиболее же верхняя и весьма мощная пластина представляет, по мнению ряда исследователей, офи-олитовый комплекс, поскольку она сложена толеито-выми базальтами типа MORB с силлами коматиитовых мафитов-ультрамафитов, пластинчатыми дайками и глубоководными осадками. Таким образом, это один из редких примеров раннепротерозойских офиолитов; их возраст около 1,9 млрд лет. По мнению П.Хоффма-на, вся зона Кейп-Смит шириной до 75 км находится в аллохтонном залегании, а ее корни - к северу от оконечности п-ова Унгава.
Зона Кейп-Смит является самым северным звеном раннепротерозойского обрамления эократона Сьюпириор и Циркум-Унгавской дуги. Западный фланг этой дуги составляет зона Белчер, протягивающаяся вдоль восточного побережья Гудзонова залива и включающая одноименные острова. Ее слагают циклически построенные, в основном обломочные и карбонатные флювиальные и шельфовые отложения пассивной окраины эократона, прослоенные внизу и вверху базальтами, соответственно, континентальными и морскими. Разрез этот, достигающий мощности 10 км, заканчивается флишем и молассой. Начало его накопления датируется 2,0 млрд лет т.н., а в гудзонскую эпоху -1,85 млрд лет назад- он был смят в складки и нарушен надвигами восточной вергентности. В районе залива Ричмонд от основной складчатой зоны отходит авла-коген, внедряющийся в эократон Сьюпириор. Сама зона Белчер отвечает, очевидно, восточной окраине Трансгудзонского подвижного пояса.
Гранитоидный плутонизм проявлялся в ЗКП неоднократно, по существу, на протяжении всей их истории, начиная с 3,0 млрд лет на северо-западе. При этом наблюдается закономерная смена состава гранитоидов - от натриевых гранитоидов ТТГ-типа к калиевым гра-нитоидам вплоть до монцонитов и нефелиновых сиенитов. С верхней обломочной толщей ассоцируются шошониты и щелочные лавы. Ранние плутоны по морфологии относятся к батолитам, более поздние носят диапировый характер; эти последние нередко деформируют линейный рисунок ЗКП.
Метаморфизм в пределах самих ЗКП обычно зеле-носланцевый, но в их обрамлении и в промежуточных гранит-парагнейсовых поясах повышается до амфибо-литового. На севере провинции, на п-ове Унгава располагается довольно крупная площадь с преобладанием пород, метаморфизованных в гранулитовой фации, преимущественно ортогнейсов ТТГ-состава и парагнейсов, а также более поздних плутонов гранодиори-тов и гранитов с возрастом наиболее молодых из них в 2667 млн лет. Это показывает, что мы имеем здесь дело не с выходом на поверхность более древних образований, чем слагающие южную часть ГЗО, а с более глубоким эрозионным срезом. То же относится и к значительно меньшей по площади гранулитовой зоне, протягивающейся вдоль северо-западного тектонического ограничения провинции оз.Верхнего. Вместе с тем наблюдается общая тенденция омоложения ЗКП вкрест простирания ГЗО с севера на юг, составляющая 20-30 млн лет.
Вторым по величине эократоном в составе Канадского щита является эократон Слейв, значительно уступающий по размерам эократону Сьюпириор. Он представляет достаточно типичную позднеархейскую (2,68-2,5 млрд лет) ГЗО, но в отличие от провинции оз.Верхнего ЗКП здесь отчетливо несогласно наложены на гнейсово-гранит-мигматитовый ТТГ-фундамент с возрастом 3,15 и более млрд лет. Среди этого фундамента гранито-гнейсы Акаста оказались древнейшими из обнаруженных до сих пор на Земле породами; их возраст определен ион-микропробным методом по циркону в 3962±3 млн лет.
Вулканиты ЗКП этой провинции простираются преимущественно меридионально, достигают суммарной мощности в 9 км и имеют в большинстве из них
бимодальный состав, причем в некоторых из них преобладают кислые лавы. Это объясняется контаминацией толеитовой магмой вмещающих сиалических пород. С вулканитами латерально сопрягаются впадины, выполненные граувакково-сланцевыми турбидитами мощностью до 4,5 км. Метаморфизм метаосадочных образований зеленосланцевый, а остальных пород -амфиболитовый. Заключительное гранитообразование имело место 2,6-2,5 млрд лет назад, т.е. в ту же кено-ранскую эпоху.
К востоку от эократона Слейв в составе широкого раннепротерозойского Трансгудзонского подвижного пояса, в его западной части, имеется еще несколько блоков, которые были выделены П.Хоффманом под названием кратонов Коминак, Раэ и Херн (см. рис. 2-2). Судя по характеру и возрасту слагающих их пород, они, подобно соседним крупным эократонам, представляют фрагменты позднеархейской ГЗО.
Третий крупный эократон в составе Канадско-Гренландского щита, в настоящее время разделенный на две неравные части молодым бассейном Лабрадорского моря с океанской корой, может быть назван Лабрадорско-Гренландским. Его западная часть лежит на восточном побережье п-ова Лабрадор и относится к провинции Нэйн Канадского щита, а восточная обнажается на юго-западном побережье Гренландии. Особенностью всего этого эократона является то, что он сложен преимущественно раннеархейскими образованиями, среди которых в Гренландии выделен древнейший метаосадочный комплекс Исуа-Акилиа с возрастом более 3820 млн лет (в свое время открытие этого комплекса произвело сенсацию). Комплекс этот выступает в оторочке гранито-гнейсового купола и сложен метаморфизованными в зеленосланцевой-ам-фиболитовой фациях основными вулканитами и осадками. Среди последних наиболее примечательны полосчатые магнетит-амфибол-хлоритовые кварциты, явно отложенные в водной среде. Наряду с ними здесь присутствуют карбонатные, кремнисто-карбонатные и глинистые породы, внутриформационные конгломераты с галькой кварцитов и фельзитов. Ядро купола, окаймленного породами комплекса Исуа, образовано ортогнейсами Амитсок ТТГ-состава; их возраст достигает 3,75-3,65 млрд лет, а возраст протолита составляет 3822±5 млн лет, т.е. практически идентичен возрасту комплекса Исуа. Эти гнейсы вмещают основные дайки и силлы. Более молодым, чем эти образования, считается метавулканический-метаосадочный комплекс Малене, а следующей единицей этой последовательности являются ортогнейсы Нук, интрудирующие все вышеперечисленные образования и имеющие возраст 3040±50 млн лет. В период 3,0-2,8 млрд лет т.н. все они, включая гнейсы Нук, испытали исключительно сложные деформации и метаморфизм, достигший гранулитовой ступени. Спустя 200-300 млн лет после этого (2,6 млрд лет) здесь произошло внедрение ана-тектических гранитоидов Коркут, сопровождаемых роями пегматитовых даек.
На противоположном, лабрадорском берегу самыми древними образованиями являются гнейсы Уйвак с возрастом 3,9-3,85 млрд лет, т.е., возможно, более древним, чем комплекс Исуа. Последнему может отвечать метавулканический-метаосадочный комплекс Нулли-ак - 3 8 млрд лет. Затем последовала двукратная интрузия тоналитов (ныне гнейсов) на рубежах 3,8-3,6 и 3,4 млрд лет т.н. и основных даек, образование новой супракрустальной толщи, гранулитовый метаморфизм на уровне 3,0-2,8 млрд лет т.н. и, наконец, интрузия гранитов - 2,5 млрд лет т.н. В дальнейшем этот блок испытал некоторое воздействие процессов, происходивших по соседству в раннепротерозойском подвижном поясе.
Кроме трех эпиархейских эократонов, входящих в состав Канадско-Гренландского щита, в фундаменте Северо-Американской платформы первоначально присутствовал еще один эократон - Вайоминг, в конце мела вовлеченный в кордильерский орогенез и ныне участвующий в строении северной части Восточных Скалистых гор. Выступающие здесь архейские образования с возрастом до 3,4 млрд лет включают небольшие фрагменты позднеархейских (2,9-2,75 млрд лет) ЗКП, а основную роль играют гнейсы, мигматиты и батолиты гранитоидов. Заключительные деформации, метаморфизм, варьирующий от высшей ступени зеленосланце-вой до низшей - гранулитовой фации и гранитообра-зование произошли в интервале 2,64-2,57 млрд лет т.н. Несколько раньше, около 2,7 млрд лет т.н. имело место внедрение Стиллуотерского расслоенного мафит-ультрамафитового плутона, одного из крупнейших и древнейшего из подобных плутонов. В протерозое эократон подвергся некоторой переработке.
Широкое распространение архейских образований во всей северной половине Северо-Американской платформы, выразившееся и в их присутствии в пределах протерозойских подвижных поясов и одновременность заключительного кеноранского диастрофизма не оставляют сомнений в том, что вся эта огромная территория, от Восточных Скалистых гор до восточного побережье Гренландии и от Арктики до района к югу от Великих озер, подверглась на исходе архея крато-низации с образованием зрелой континентальной коры. Мы увидим дальше, что этот процесс распространился и далеко за пределы Северной Америки. Однако как на этом, так и на других континентах процесс кратонизации сменился в начале протерозоя обратным процессом деструкции континентальной коры, выразившимся прежде всего в образовании мощных роев протяженных даек, сложенных породами основного
состава. Это дайкообразование, свидетельствовавшее одновременно о том, что континентальная кора и литосфера приобрели высокую жесткость и хрупкость, а астеносфера под ее слабо теплопроводной покрышкой подверглась разогреву, началось в Северной Америке, на Канадско-Гренландском щите 2,7 млрд лет т.н., т.е. еще в конце архея, но дало новую вспышку в интервале 2,2-2,0 млрд лет т.н. И именно с последнего интервала началось более активное развитие раннепро-терозойских подвижных поясов, расчленивших эпиар-хейский континент на несколько сохранивших стабильность блоков, воспринимаемых как эократоны или раннепротерозойские протоплатформы. К ним и относятся описанные выше эократоны Слейв, Сьюпириор, Нэйн и Вайоминг. Свидетельством того, что эти блоки развивались в раннем протерозое в платформенном режиме, является распространение в пределах провинции оз.Верхнего останцов типичного платформенного чехла, представленного субаэральными кислыми вулканитами и континентальными же обломочными осадками. Наиболее крупный из этих останцов - плоская впадина в районе оз.Атабаска. Другими доказательствами платформенного режима являются шельфо-вый характер отложений на склонах эократонов и развитие авлакогенов, вклинивающихся в их пределы со стороны подвижных поясов. Основными раннепроте-розойскими подвижными поясами - протогеосинкли-нальными системами Северной Америки являлись: Уопмей в западном обрамлении эократона Слейв, Трансгудзонский между эократоном Слейв с отделенными от него узкими также раннепротерозойскими подвижными зонами эпиархейскими блоками на западе и эократоном Сьюпириор на востоке, Пенокийский (Южный) в южном обрамлении эократона Сьюпириор, Лабрадорский в восточном обрамлении последнего, между ним и эократоном Нэйн.
Занимающая крайнее северо-западное положение в Канадском щите система Уопмей простирается на 600 км в близдолготном направлении при видимой ширине до 220 км. На севере она уходит под рифейско-палеозойский чехол Арктического склона платформы, на юге - под фанерозойский чехол Великих Равнин. В строении системы различается три зоны: 1) примыкающая к эократону Слейв древняя пассивная окраина, впоследствии интенсивно деформированная; 2) плутоно-метаморфический пояс Хоттах; 3) вулкано-плутонический пояс Большого Медвежьего озера, протягивающийся вдоль сутуры между первыми двумя зонами. Отложения пассивной окраины включают три комплекса: синрифтовый, пострифтовый и орогенный. Синрифтовые отложения залегают несогласно на породах архея. В основании этого комплекса наблюдаются зрелые обломочные и хемогенные осадки с покровами континентальных толеитовых базальтов. Выше залегают мощные полевошпатовые гравелиты, перекрытые бимодальной формацией подводных лав и туфов; базальты формации носят промежуточный характер между континентальными и океанскими; с ними ассоциируются субщелочные риолиты. Все это перекрывается либо рифовыми известняками, либо пелитами. Пострифтовые отложения собственно пассивной окраины отчетливо фациально дифференцированы на шельфовые образования, залегающие непосредственно на архейском фундаменте и сложенные в низах кварцевыми песчаниками, а в верхах отложениями карбонатной платформы, окаймленной рифами; и осадки континентального склона и подножья - алевропелиты с прослоями контуритов и турбидитов с силлами габбро. Эти более глубоководные отложения залегают на синрифтовых образованиях, которые, вероятно, подстилаются испытавшей растяжение и переработку континентальной корой.
Все эти отложения, в свою очередь, перекрываются образованиями наложенного передового прогиба. В низах его разреза залегают глубоководные темные аргиллиты, сменяющиеся турбидитами, состав которых свидетельствует о размыве плутонометаморфического пояса, и далее чередованием аргиллитов и известняков. Разрез заканчивается континентальной молассой.
В период отложения молассы более внутренние зоны системы испытали интенсивные складчато-над-виговые деформации восточной вергентности со срывом осадочного комплекса с фундамента и зеленослан-цевым метаморфизмом. Эти события связывают со столкновением блока Хоттах с окраиной эократона Слейв. Затем последовало формирование вулканоплу-тонического пояса Большого Медвежьего озера. Последние деформации выразились в образовании системы сопряженных правых и левых диагональных сдвигов, затронувших и вулканоплутонический пояс. Этот заключительный этап развития орогена Уопмей уложился в интервал 1,88-1,84 млрд лет, в то время как его заложение произошло на 25 млн лет раньше.
Апофизами Уопмейской протогеосинклинали являются два авлакогена - Килохигок юго-юго-восточного простирания на севере и Атапускоу северо-восточного простирания на юге, оба глубоко вдающиеся в эократон Слейв. Авлакогены выполнены мощными (5-7 км) толщами неметаморфизованных мелководно-морских карбонатно-терригенных осадков с участием красноцветов и строматолитовых известняков, а также бимодальных вулканитов. Эти образования испытали неравномерные деформации, вплоть до надвиго-вых, и были интрудированы гранитами с возрастом 1985-1965 млн лет (Атапускоу).
Этот фундамент обнажается в пределах огромного, занимающего более 5 млн кв. км Канадского щита, первоначально находившего свое продолжение в Гренландии, где ему принадлежала большая часть площади этого осчрова. Канадский щит состоит из трех крупных блоков-эократонов, сложенных архейскими образованиями - оз.Верхнего (Сыопириор), Невольничьего (Слейв) и Восточно-Лабрадорского (Путак) - Западно-Гренландского, и разделенными и обрамленными раннепротерозойскими подвижными поясами - Уоп-мей (Медвежьеозерским) на северо-западе, Трапсгуд-зонским (Черчилл) в центральной части, Пенокийским на юге и Лабрадорским на востоке. В юго-восточной части щита протягивается среднепротерозойский Грен-вильский пояс. Кроме Канадского щита, фундамент платформы обнажается в Восточных Скалистых горах, в Вайоминге и смежных штатах и в ядрах некоторых поднятий плиты Мидконтинента США -Озарк, Арбокл, Вичита, Льяно.
Самым крупным архейским блоком Канадского щита является юкратон оз.Верхнего (Сыопириор) -классическая область изучения раннего докембрия, на примере которой были впервые выделены архей и протерозой (Эммонс, 1888) и установлены столь характерные для архея зеленокаменные пояса (ЗКП). Большая южная часть эократона представляет собой позднеар-хейскую гранит-зеленокаменную область . в которой протягивающиеся в восток-северо-восточном направлении на многие сотни километров извилистыми лентами зеленокаменные пояса с возрастом 3,0-2,7 млрд лет чередуются к полосами выходов метаоса-дочных пород (парагнейсов) и гранитов, датированных в 2,73-2,65 млрд лет. Этот последний возраст отвечает заключительной для данного эократона кено-ранской эпохе орогенеза. Однако в крайней юго-западной части эократона (провинции в терминологии канадских геологов), в долине р.Миннесоты (США) обнажаются ортогнейсы тоналит-трондьемитового (ТТГ) состава с включениями амфиболитов и пироксе-новых гранулитов - возможными реликтами древнейших ЗКП. Возраст гнейсов определен в 3,7-3,5 млрд лет. Тем не менее эти породы не рассматриваются как сиа-лическое основание, на котором закладывались более молодые ЗКП, возможно потому, что их выходы оторваны в пространстве от основной гранит-зеленокамен-ной области (ГЗО). Большинство исследователей считает, что позднеархейские ЗКП закладывались на океанской коре, возможно, за исключением крайней северо-западной части ГЗО. Вместе с тем допускается, что в промежутке между ЗКП, где развиты в основном парагнейсы и гранитоиды, могли существовать микроконтиненты. Словом, вопрос об условиях заложения канадских позднеархейских ЗКП приходится считать открытым.
Выполнение этих ЗКП в основном состоит из вулканитов, состав которых обнаруживает гомодромную
последовательность - от толеитовых базальтов и ко-матиитов через андезиты до риолитов. Базальты составляют явно преобладающую часть разреза, а андезиты иногда выпадают, и тогда последовательность приобретает бимодальный характер. Вулканические циклы в ряде случаев повторяются, но в общем низы разреза имеют основной-ультраосновной состав, а средняя часть - средний и кислый. Подчиненное место занимают обломочные осадки: турбидиты, граувак-ки и др., иногда конгломераты. Венчает разрез ЗКП обломочная, с участием конгломератов толща, залегающая несогласно на подстилающих вулканитах и выделенная в свое время в самостоятельную стратиграфическую единицу-Тимискамин, отдельную от вулканической толщи Кьюотин. Накопление обломочной толщи происходило уже в континентальной обстановке.
Эта платформа, как только что отмечалось, составляет центральную часть материка и занимает, вместе с
Гренландией, площадь более 18 млн км2. Ее фундамент включает породы архейского, нижне- и среднепроте-розойского возраста и на очень небольшом участке -хр.Вичита - более молодые образования вплоть до среднекембрийских.
Северная Америка является не только одним из наилучше изученных, но и как бы модельным континентом, поскольку он состоит из древнего ядра - Севе-ро-Американского кратоиа, первоначально включавшего и Гренландию, и разновозрастного складчато-покровного обрамления, включающего каледоииды Восточной и Северной Гренландии и Северных Аппалачей, ранние герциниды Иннуитской системы в канадской Арктике, поздние герциниды Южных Аппалачей и Уошито, грандиозное мезозойско-кайнозойское сооружение Кордильер. Это тектоническое устройство материка нашло адекватное отражение в его рельефе -равнинном в пределах древней платформы, низко- и среднегорном в палеозойских сооружениях и высокогорном в молодых Кордильерах. Прибрежные равнины побережья Мексиканского залива (так называемый Галф-Кост) и Приатлаитическая, отвечающие молодым платформам, дополняют эту картину (рис.2-1).
Каменная летопись Северо-Американского материка включает породы, начиная с древнейших на Земле, с возрастом около 4 млрд лет, обнаруженных в Западной Канаде, Юго-Западной Гренландии, а обособление самого континента началось еще в позднем протерозое, но окончательное отделение Северной Америки от Европы и Африки произошло на протяжении времени от конца ранней юры до начала эоцена, а от Азии, с образованием Канадской котловины Северного Ледовитого океана, - в начале мела. Гренландия отделилась от Северной Америки в конце мела- начале палеогена. Начиная с конца средней юры и вплоть до миоцена Северная Америка не соединялась с Южной Америкой и только позднее между ними возник мост -Панамский перешеек. Берингов пролив между Азией и Северной Америкой открылся 5-5,5 млн лет назад.