ФНГ / Геология / Древние породы провинции озера Верхнее.
(автор - student, добавлено - 5-02-2014, 18:01)
Древние породы провинции озера Верхнее. На геологических и тектонических картах на значительной части щита показаны обширные области, закрашенные в ярко-розовый цвет; это граниты и гранито-гнейсы, рассеченные более узкими полосами других пород. В провинции озера Верхнее эти полосы простираются в общем в восточном направлении и сложены осадочными и вулканогенными породами первого класса, отличающимися, как указывалось выше, крутыми падениями и интенсивной складчатостью. Некоторые из этих зон плохо изучены, другие, возможно, еще не выявлены. Однако в северном Онтарио и в северо-западном Квебеке в ряде зон, которые полно стью разведаны и закартированы, обнаружены месторождения золота; здесь сосредоточены крупные центры золотодобывающей промышленности — Поркьюпайн, Тимминс, Керкленд-Лейк, Норанда и др. Пояса осадочных и вулканогенных пород представляют собой фрагменты самых ранних из известных нам геосинклиналей. Все они должны быть древними; некоторые из них, несомненно, являются очень древними, так как местами в северо-восточной Манитобе и в северо-западном Онтарио они секутся пегматитовыми апофизами гранитных массивов, которые датируются примерно 2500 млн. лет (эта цифра упоминалась ранее); поверхностные породы, секущиеся ими, имеют, естественно, еще более древний возраст. Поверхностные породы содержат мощные толщи лав преимущественно базальтового состава, но среди них имеются и немногочисленные потоки более кислых или сиалических компонентов. Многие потоки изливались под водой, на что указывает их подушечная текстура. Ассоциирующиеся с ними песчаники характеризуются «загрязненностью», плохой отсортированностью и относятся к так называемым грауваккам. В отличие от обычных песчаников, которые состоят из хорошо обработанных (окатанных) зерен главным образом кварца, и небольшого количества цемента, обломочный материал граувакк имеет самый разнообразный состав, форму и размеры и часто представлен обломками пород, имеющих вулканогенное происхождение. Граувакки представляют собой продукты быстрой эрозии материнских пород, транспортировавшиеся без предварительного перемывания или переработки непосредственно к месту отложения, где они были буквально «свалены» в воду и беспорядочной массой осели на дно. Граувакки в отложениях моложе докембрия, например граувакки францисканской группы вдоль побережья Тихого океана (см. гл. IX, раздел 4), встречаются только в подвижных поясах Земли, где горы воздымались
Фиг. 7. Карта Канадского щита, показывающая геологические провинции, в предел ах которых выделены различные типы докембрнйских пород. Составлена по тектонической карте Канады (1950), с дополнениями по данным Гилла (0-111, 1949) и Дж. К. Уилсона 2 — древние породы фундамента; 2 — породы фундамента промежуточного возраста; з —• молодые породы фундамента; 4 — породы фундамента неизвестного возраста; 5 — пояса поверхностных пород, смятых в крутые складки; 6 — области менее складчатых поверхностных пород; 7 — области полого наклоненных поверхностных пород; 8 — анортозиты и связанные с ними основные плутонические породы; 9 — области, покрытые породами моложе докембрия; 10 — основные разрывы или зоны разрывов. [Ошибочно породы провинции озера Верхнего показаны как породы промежуточного возраста. В действительности они относятся к древним породам фундамента.—Рев.]. столь быстро, а прогибы у их подножия погружались так глубоко, что осадки здесь не могли быть видоизменены какой бы то ни было сортировкой. Создается впечатление, что в наиболее раннем докембрии такие условия, носили скорее всеобщий характер и не были такими специфическими и локальными, как в последующие периоды. Эти наиболее развитые поверхностные породы известны под такими названиями, как кучичинские, кьюотннские, тпмискаминские и найфлейк- екпо. Термин «кыоотинские» применяется для обозначения лав, «кучичинские»— для осадочных пород, подстилающих лавы, «тимискампяские» и «найф- лейкские» — для осадочных пород, располагающихся над лавами. Однако в настоящее время нет уверенности в том, что породы, известные под такими названиями, одновозрастны в различных поясах. Лавы, переходя от пояса к иоясу, могут находиться на разных стратиграфических уровнях, так что осадки, залегающие под нами или над ними, оказываются расположенными то ниже, то выше в разрезе в зависимости от местоположения. По-видимому, породы различных поясов образовались в разнос время в последовательно развивавшихся древних геосинклиналях, так что одни из них могут быть древнее, а другие моложе установленного для них возраста в 2500 млн. лет. ' Ярко-розовые участки на картах соответствуют большей частью грани- то гнейсам, но этим цветом могут быть также закрашены еще не выявленные пояса поверхностных пород и более древние осадки и вулканогенные породы, настолько измененные и гранитизированные к настоящему времени, что они стали почти неузнаваемыми. Большинство гранитов, по-видимому, проникло в кору в геоантиклиналях, между древними геосинклиналями. Насколько нам известно, все онп интрудируют более древние поверхностные породы, но наличие несогласий, по которым более поздние поверхностные породы перекрывают образовавшиеся ранее граниты и интрудированные ими поверхностные породы, наводит на мысль о возможности существования интрузий нескольких возрастов; некоторые интрудированные гранитами осадочные толщи содержат гальки гранитов еще более раннего цикла. Граниты разделяют на лаврентьевские и альгоманские, предполагая, что имели место две крупные эпохп интрузивной деятельности, далеко отстоящие друг от друга во времени. Б действительности история, несомненно, была значительно более сложной. Поверхностные п плутонические породы провинции озера Верхнее образуют одну из наиболее древних частей щита и Северной Америки в целом. Геолог, путешествуя по стране, часто может слышать от местных жителей, что та или иная гора является «самой древней в Северной Америке». Ему приходится ломать голову над тем, что при этом имеется в виду. Идет ли речь о том, что слагающие горы породы являются древнейшими? Или же деформация этих пород является самой древней из известных? Или данная гора является древнейшей, как форма рельефа, и сохранилась здесь с незапамятных времен? Подобные утверждения обычно бывают мало обоснованными. Но скалистая страна, расположенная к северу от озера Верхнее, со всех точек л рения представляет собой древнейшие пз известных горы континента — древние и по возрасту своих пород, и по времени их деформации, и даже по возрасту рельефа. Эта страна, конечно, недолго существовала в виде настоящих гор в топографическом смысле; она столько раз подвергалась размыву и разрушению, что в настоящее время в лучшем случае имеет просто холмистый рельеф. Упомянутые выше древние породы относятся к такому типу, который обычно называется архейским или археозойским; повсюду, где имеются более молодые породы, эти последние залегают на них несогласно. Э. К. Лоусон, который детально изучал породы Канадского щита, писал: «Сквозь постархейское несогласие мы смотрим на руины архаического мира». Он нарисовал яркую поэтическую картину, хотя скептик, несомненно, сразу же спросит, является ли перерыв между древними и более молодыми породами столь безусловным, как это предполагается, одновозрастны ли все различные установленные несогласия и нет ли на щите пород, относительно которых геолог затруднился бы решить, являются ли они «архейскими» или относятся к каким-нибудь более поздним образованиям. Породы более позднего (среднего) докембрия (гуронские) в пределах провинции озера Верхнее. На фундаменте из древних’гранитов и поверхностных пород провинции озера Верхнее залегаютпороды, относящиеся ко второму из перечисленных выше классов (Б); они слагают меньшие по размерам и более далеко отстоящие друг от друга пояса. Впервые они были выявлены Уильямом Логаном, пионером в геологическом изучении Канады, на северном берегу озера Гурон (отсюда название — серия Гурон). Подобные породы повсюду в пределах провинции озера Верхнее также называются гуронскими. Несмотря на то что все эти породы в общем относятся к среднему докембрию, они в большинстве случаев настолько отдалены от области, где впервые были выделены гуронские образования, что нет уверенности в их точной корреляции со стратотипом. Породы, похожие на подлинно гуронские, вновь появляются далее к западу — южнее озера Верхнее, в Мичигане и в Висконсине; однако эти районы отделены друг от друга полосой палеозойских пород протяженностью 250 км. Кроме того, породы, по-видимому эквивалентные породам, выступающим южнее озера Верхнее, обнажаются в Миннесоте, северо- западнее синклинали, в которой расположено озеро. В разрезе гурона южнее озера Верхнее отмечается несколько слабо и умеренно выраженных несогласий, так что он может быть разделен на нижнюю, среднюю и верхнюю серии. Таким образом, здесь продолжались процессы деформации, и весь этот массив с породами «архейского» фундамента, вы ступающими в ядрах поднятий, подвергся интенсивной складчатости. Пояс складчатых деформаций к югу от озера Верхнее называется хребтом Пеноки. Возраст гранитных даек, секущих складчатые породы, по данным радиометрических исследований, не менее 1400 млн. лет, сами же гуронские отложения еще древнее. Северо-западнее озера Верхнее присутствует лишь средний и верхний Гурон (отложения последнего здесь иногда называют анимик- скими). В этой области, вдали от пенокпйских дислокаций, гуронские породы не смяты в складки; здесь они просто погружаются под пологими углами к северо-западу, по направлению к бассейну озера Верхнее. Породы серии Гурон, обнажающиеся южнее и северо-западнее озера Верхнее, очень сходны с осадочными породами более позднего возраста. Нижняя и средняя серии представлены кварцитами, доломитами и кремнистыми сланцами. Однако меньшая по мощности верхняя серия Гурон, слагающаяся главным образом сланцами, граувакками и переслаивающимися с ними лавами, не отличается сколько-нибудь существенно от более древних отложений. Особым типом пород, которые определяют крупнейшее экономическое значение серии Гурон, являются железистые формации — главный источник железной руды в Северной Америке. Эти образования представляют собой обогащенные железом кремнистые породы пли кремнистые сланцы, которые в результате метаморфизма превратились в так называемые такониты, содержащие от 10 до 30% железа. С течением времени обнажившиеся участки массивов, сложенных железистыми формациями, подверглись выщелачиванию, так что некоторые составные части этих пород были вынесены и породы обогатились железом; в результате образовались высокосортные руды, представляющие собой почти чистые окислы железа. Обогащенные железными рудами пояса железистых формаций образуют «железные хребты» региона озера Верхнее. Те из них, которые расположены северо-западнее, в Миннесоте, также как хребтыМесаби и Кайана, обладают наибольшими запасами руды, так как находятся в области пологого залегания слоев. На базе этих залежей: возникли крупные железные рудники, на которых руда добывается открытым способом с помощью экскаваторов. Далее железные дороги доставляют руду к озеру Верхнее, где она погружается на суда, перевозящие ее вниз по Великим озерам в порты на озере Эри, где руда снова поступает на железную дорогу и направляется на сталеплавильные заводы Пенсильвании и Огайо. Как ни велики эти железорудные месторождения, запасы их все же истощаются. Мы уже знаем, что высокосортная руда даже на громадном хребте Месаби будет вскоре выбрана, знаевд и о том, сколько технологических трудностей пришлось преодолеть, чтобы можно было начать разработку лежащих ниже более бедных железом таконитов. Одна из наиболее интересных особенностей, связанных с формациями среднего докембрия,— повторение одних и тех же типов пород, включая и железистые формации, в далеко разобщенных частях провинции озера Верхнее. Как мы уже видели, это еще не говорит о том, являются ли они одновозрастными или нет. Так, в центральной части полуострова Лабрадор железные руды приурочены к породам среднего докембрия. В настоящее время этот район подготавливается для разработок вместо истощенного района озера Верхнее; построена железная дорога от месторождений к порту в заливе Св. Лаврентия, откуда руда будет переправляться на сталеплавильные заводы Пенсильвании водным путем по реке Св. Лаврентия. |
|