ТЕКТОНИКА КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ФУНДАМЕНТА

Рассматриваемая территория занимает часть южного склона Бал­тийского щита, весьма слабо изученного, особенно на глубинах более 0,5 км. Только на площадях, непосредственно примыкающих к обнажен­ной части щита, где кристаллический фундамент вскрыт большим чис­лом буровых скважин, был получен материал, позволяющий сравни­тельно полно охарактеризовать его тектоническую структуру и петро­графический состав пород.

Почти все исследователи, занимавшиеся изучением кристалличе­ского фундамента этой территории (Архангельский, 1923, 1937 а; Тетя- ев, 1938; Шатский, 1937, 1940, 1946, 1952, 1957; Фотиади, 1957, 1958; Варданянц, 1960, 1966; Тихомиров, 1966; Зандер и др., 1967), представ­ляли его тектонику весьма схематично.

Достигнутые за последнее время результаты геофизических работ позволили установить, что тектоническое строение фундамента в преде­лах погруженных склонов Балтийского щита достаточно сложное. Скло­ны щита на большей части исследованной территории ограничиваются зонами глубинных разломов, по которым произошло резкое и глубокое погружение кристаллического фундамента в сторону Русской плиты. На карте рельефа современной поверхности кристаллического фундамента (см. рис. 52) границы склонов прослеживаются по изогипсам, имеющим отметки минус 1,0—1,5 км.

При дешифрировании тектоники фундамента первостепенное значе­ние имеет решение вопроса о возрасте структур складчатого основания платформенных областей, что позволяет более определенно судить об особенностях формирования земной коры и геотектонического развития осадочного чехла.

Для выяснения связи физических полей с внутренней структурой фундамента и возрастом складчатости был проведен тщательный стати­стический анализ геофизических параметров, полученных при аэромаг­нитной и гравитационной съемках на обнаженной части Балтийского щита. Установленные связи геофизических полей с известными разно­возрастными структурами дорифейского фундамента были затем пере­несены в область погруженных склонов щита, с учетом особенностей по­лей, заведомо сохраняющихся при погружении кристаллического фунда­мента.

Геотектоническое районирование дорифейского фундамента

С севера к рассматриваемой территории примыкает и частью захо­дит в ее пределы (Карельский и Онежско-Ладожский перешейки) так называемый Карельский геотектонический район (Л. Я. Харитонов, 1958 г.), в юго-западной части которого выделяется Восточно-Финлянд­ская синклинорная зона. Структуры этой синклинорной зоны слагают северное и северо-западное побережье Ладожского озера. На юго-восто­ке она частично перекрывается крупным верхнепротерозойским (пит- кярантским) массивом гранитов рапакиви, часть же скрывается под слабо дислоцированными образованиями верхнего протерозоя и пале­озоя. Юго-западная окраина Восточно-Финляндской синклинорной зоны скрыта под отложениями осадочного чехла Русской плиты.

На юго-востоке южной окраины Балтийского щита выделяется Западно-Карельская синклинорная зона, погружающаяся под сильно нарушенные отложения верхнего протерозоя и палеозоя.

Указанные синклинорные зоны разделяются Восточно-Финляндской антиклинорной зоной, которая заходит в пределы Карелии своим юго­восточным краем вдоль государственной границы.

Восточно-Финляндская синклинорная зона имеет сложное строение. Она характеризуется преобладающим развитием мощных, интенсивно дислоцированных отложений нижнего протерозоя, среди которых высту­пают гнейсо-граниты архея, прорванные интрузиями протерозойского возраста (К. О. Кратц, 1960 г.).

Западно-Карельская синклинорная зона характеризуется наличием приподнятого нижнепротерозойского фундамента. В ее пределах рас­пространены архейские образования, обширные площади которых раз­делены узкими синклинальными структурами интенсивно складчатых геосинклинальных отложений нижнего протерозоя. Внутренняя сторона архейских глыб в значительной мере или даже полностью претерпела перестройку в период Карельской складчатости (К. О. Кратц, 1960 г.).

11 иЗАпепРпппптлмъ/п мпггнЖI-44------------ ч \ —... .1.. .'.j——г-Д.

Рис.

/ — архейские (нерасчлененные) средийные -массивы; 2 — архейские массивы, переработанные ниж­непротерозойскими складчатыми движениями; 3 — нижнепротерозойские системы складчатости (свекофенские, карельские); 4 — нижне-среднепротерозойские системы складчатости; 5 — массивы гранитов рапакиви; 6 — зоны интенсивности проявления интрузий основного и ультраосновного со­става; 7 — тектонические нарушения (предполагаемые); 8 — оси магнитных тел; 9 — тектонические структуры (цифры на карте): /—локновский вал, 2 — Крестецкий авлакоген, 3 — Белозерская котловина, 4 — Воже-Лачский авлакоген, 5— Ладожский грабен, 6 — Петрозаводский грабен; 10 — тектонические нарушения неустановленного происхождения (Мишина Гора); //—линии геологи­

ческих разрезов

В пределах Восточно-Финляцдской антиклинорной зоны развиты главным образом гнейсо-граниты архея. Здесь же отмечаются наложен­ные синклинали, сложенные среднепротерозойскими кварцито-песчани- ками.

В пределах рассматриваемой территории (рис. 51) наиболее древ­ними участками консолидации фундамента являются Новгородский, Олонецкий, Пестовский, Бежецкий и Ржевский архейские срединные мас­сивы. Кроме того, отчетливо выделяются две складчатые нижнепротеро­зойские системы — Свекофенская^[4] и Карельская зоны переработки архейской складчатости нижнепротерозойскими складчатыми движения­ми, а также Белорусско-Эстонская система складчатости средне-нижне­протерозойского возраста.

Новгородский срединный массив располагается на стыке Ленинград­ской, Новгородской и Псковской областей. Массив хорошо выделяется по типичным для беломорид геофизическим характеристикам — мозаич­ному строению магнитного и гравитационного полей, небольшому коли­честву хаотично расположенных магнитных тел низкой намагничен­ности (до 500 единиц). Его обтекают более молодые складчатые си­стемы, в пределах которых уверенно картируются глубинные зоны раз­ломов, выполненные интрузиями основного и ультраосновного состава.

Массив сложен плагиогранитами, вскрытыми скважинами в горо­дах Новгороде, Порхове, д. Зайцево и в некоторых других местах; по составу граниты являются плагиомикроклиновыми и содержат ре­ликты гнейсов. В районе г. Луги располагается гравитационный минимум, отвечающий гранитам рапакиви, которые здесь также вскрыты буро­выми скважинами.

Олонецкий срединный массив, расположенный к югу от г. Петро­заводска (в бассейне р. Свири), хорошо выделяется по типичным для архейских пород геофизическим характеристикам — мозаичности маг­нитных и гравитационных полей, небольшому количеству хаотично ори­ентированных магнитных тел невысокой намагниченности. Очевидно, в верхнем протерозое массив испытал некоторую переработку в резуль­тате внедрения диабазов вдоль разломов. Эти диабазы обнаружены в шокшинских песчаниках верхнего протерозоя и хорошо коррелируются по магнитным аномалиям. Массив сложен в основном комплексом гра- нито-гнейсов, вскрытых скважинами в поселках Пряжи, Подпорожье и Новая Речка.

Пестовский, Бежецкий и Ржевский массивы располагаются в край­ней юго-восточной части описываемой территории. Они входят в состав обширной зоны архейской складчатости, переработанной процессами складкообразования в нижнепротерозойское время, но представляют собой участки, видимо, не затронутые переработкой. Массивам соответ­ствуют пониженные значения магнитного поля. В гравитационном поле Пестовский и Ржевский массивы выражены пониженными значениями Ag, а Бежецкому массиву соответствует положительная аномалия силы тяжести. Магнитные тела характеризуются небольшой намагниченностью и различной ориентировкой в пространстве.

Свекофенская система складчатости протягивается из Финляндии через Карельский перешеек в район г. Ленинграда и далее в южном на­правлении до широты г. Старая Русса. Вторая ветвь этой системы из района Ленинграда прослеживается в близширотном направлении на Таллин и далее на запад.

Свекофенская система обрамляет Новгородский массив с севера, се­веро-запада и северо-востока, отделяясь от него серией тектонических нарушений. По разломам она граничит с Западно-Карельской нижнепро­терозойской системой складчатости (на востоке). В пределах второй ветви свекофенской системы складчатость имеет вначале юго-западное, а к юго-западу от г. Нарвы — широтное простирание. Здесь свекофе- ниды граничат с Белорусско-Эстонской средне-нижнепротерозойской складчатой системой.

Первая ветвь свекофенид на территории Карельской АССР и в се­веро-западной части Ленинградской области (Карельский перешеек) полностью расположена в пределах Восточно-Финляндской синклинор- ной зоны (по геотектоническому районированию Карелии). Продолже­ние этой ветви в южном направлении под палеозойские отложения про­ходит вдоль западной половины акватории Ладожского озера.

Зона свекофенид в пределах погруженных склонов Балтийского щита наиболее полно изучена буровыми скважинами. Петрографиче­ские определения керна этих скважин были обобщены С. Н. Тихомиро­вым (1966), который установил, что среди гнейсов, вскрытых скважи­нами, преобладают биотитовые гнейсы. Менее распространенными яв­ляются гнейсы, содержащие гранат, кордиерит и силлиманит. В этой группе встречаются гнейсы, содержащие графит. Биотитовые гнейсы и гранито-гнейсы, частью мигматиты, вскрыты скважинами в районе Ле­нинграда и на Карельском перешейке.

Гнейсы, содержащие гранат, кордиерит, силлиманит, переслаи­ваются с биотитовыми гнейсами. Графитосодержащие гнейсы встречены скважинами в северо-западной части Ленинградской области (Клопицы, Столбово), в районе Гатчины, Колпино, а также в районе Любани.

Среди гнейсов значительные по размерам площади сложены грани­тами и мигматитами. Мигматиты приурочены к антиклиналям, где они развиваются по биотитовым гнейсам. Северо-западнее Приозерска гней­сы переходят в Финляндию.

Рассматриваемая ветвь свекофенид непосредственно граничит с Ладожско-Невельским поясом карелид. Соотношения обеих зон в Се­верном Приладожье недостаточно ясны.

В пределах Ленинградской области вскрыты основные породы — амфиболиты (амфиболитизированные габбро), отнесенные к архей-про- терозою, а на побережье Копорского залива выявлен массив гранитов рапакиви.

В целом Свекофенская система складчатости представляет собой крупную синклинальную область, характеризующуюся чередованием син­клинальных и антиклинальных складок, сложенную разнообразными по составу породами. Суперкрустальные образования представлены архей­скими гранито-гнейсами, нижнепротерозойскими гнейсами. Площади развития гранитов и мигматитов выделяются по магнитным телам неболь­шой намагниченности до 500 единиц, беспорядочно ориентированным среди поля, характеризующегося значениями А Г, близкими к нулевым. Гнейсы свекофенид отображаются выдержанными по простиранию маг­нитными телами средней и высокой намагниченности. Гравитационное ноле отличается от полей над другими структурами чередованием ло­кальных максимумов и относительных минимумов, при этом максимумы соответствуют синклиналям, сложенным гнейсами, а относительные ми­нимумы— гранитам и мигматитам, приуроченным к антиклиналям.

Магматические образования представлены архейскими плагиогра- нитами, гранитами рапакиви и интрузиями основных пород. К послед­ним в большинстве случаев приурочены полосы наиболее интенсивных магнитных аномалий. Одна из таких полос, соответствующая основным интрузиям и приуроченная к зоне разлома, прослеживается в южной ча­сти системы — западном борту Валдайского авлакогена. В скважинах Диговище, Крестцы вскрыты соответственно ортоамфиболиты и толща эффузивных пород, сопровождающаяся туфами, ниже которых, по дан­ным геофизики, следует предполагать наличие пород габбро-диабазо- вого состава.

Разломы Свекофенской системы, по-видимому, долгоживущие, на что указывает приуроченность к ним уступов в современном рельефе фундамента.

Характер геофизических полей, взаимоотношения между складча­той системой свекофенид и архейского субстрата не исключают воз­можность того, что ко времени поздних карелид (Карельская система складчатости) и карелид Белорусско-Эстонской системы свекофениды были консолидированы и вместе с Новгородским срединным массивом составляли единый Таллинско-Новгородский массив. '

Карельские системы складчатости — отчетливо прослеживаются по простиранию линейных магнитных и гравитационных аномалий с Бал­тийского щита в юго-восточном направлении двумя поясами — запад­ным и восточным. Западный, Ладожско-Невельский, пояс карелид про­тягивается из Финляндии через восточную часть акватории Ладожского озера и далее в близмеридиональном направлении на г. Осташков. Юж­нее Осташкова, в районе городов Великие Луки и Невель близмеридио- нальное простирание этого пояса карелид сменяется на близширотное, окаймляя с юга Новгородский массив. На всем протяжении от Северной. Финляндии до широты г. Старая Русса Ладожско-Невельский пояс ка­релид располагается между свекофенской системой на западе и Карель­ским переработанным архейским массивом на востоке. Западнее г. Ве­ликие Луки этот пояс карелид, по всей вероятности, тектонически со­членяется с Белорусско-Эстонской системой складчатости нижне-средне­протерозойского возраста. Магнитное поле Ладожско-Невельского пояса карелид характеризуется наличием, интенсивных аномалий, большой на­сыщенностью магнитными телами средней намагниченности (600—1000 единиц). Магнитные тела удлиненной формы с общим выдержанным простиранием. Вдоль границы со свекофенидами гравитационное поле положительное с отчетливыми градиентами. Эта граница хорошо выра­жена и в рельефе фундамента резким погружением его к юго-востоку.

Суперкрустальные образования Ладожско-Невельского пояса каре­лид объединены в ладожскую серию, в состав которой в северном При- ладожье входят карбонатные породы, амфиболовые сланцы, пара- и ор­тоамфиболиты, перекрываемые мощной толщей рйтмичнослоистых фил­литов, переходящих в кристаллические сланцы, гнейсы и мигматиты. Характерной особенностью Северного Приладожья являются куполо­видные структуры, в ядрах которых выступают граниты архея. Ладож­ская серия прорывается основными породами, постладожскими грани­тами, платформенными гранитами рапакиви и габбро-диабазами сред­него протерозоя.

Интрузии основных и ультраосновных пород приурочены к полосе наиболее интенсивных магнитных аномалий, протягивающейся из райо­на г. Боровичи в близмеридиональном направлении к обнаженной части Балтийского щита. Эта полоса интрузий, соответствующая зоне разлома, ограничивает с востока Ладожско-Невельский пояс карелид.

Под чехлом осадочных отложений ладожская серия устанавливает­ся главным образом по геофизическим данным. Буровыми скважинами она вскрыта в районе Ладожского озера. Близ Салми вскрыты биотито- вые гнейсы, в районе г. Олонца — амфиболиты, слюдистые сланцы и гнейсы, прорванные гранитами, и пегматоидные граниты. Южнее Ла­дожского озера скважины отсутствуют. Габбро-диабазы среднего (верх­него) протерозоя, слагающие прибрежные острова Валаамского архи­пелага, вероятно, перекрывают под акваторией Ладожского озера по­роды ладожской серии.

Известный Питкярантский массив гранитов рапакиви, по геофизи­ческим данным, значительно продолжен к юго-востоку.

Восточный пояс карелид протягивается с Балтийского щита в юго­восточном направлении через акваторию Онежского озера на г. Ры­бинск, где сочленяется с карелидами, обтекающими с востока Онего- Двинский и с юго-востока Карельский переработанные массивы. Рас­сматриваемый пояс карелид в пределах восточного склона Балтийского щита располагается на всем протяжении между Карельским и Онего- Двинским переработанными архейскими массивами. В магнитном поле карелиды этого пояса отмечаются линейными магнитными аномалиями и соответствующими им узлами, извилистыми магнитными телами пре­имущественно средней намагниченности, среди которых выделяются тела, обладающие и очень высокой намагниченностью (до нескольких десятков тысяч единиц).

Нижнепротерозойские системы складчатости западного и восточ­ного поясов на контактах с более древними архейскими структурами, как правило, имеют тектонический характер. Часто архейские структуры претерпевают переработку карельской складчатостью. Такие зоны пере­работки приурочены к глубинным разломам. По геологическим и гео­физическим данным, Карельские системы складчатости в целом имеют синклинорный характер. Выступы среди этого комплекса пород архей­ских плагиогранитов, характеризующихся слабомагнитным полем и пониженными значениями поля силы тяжести, соответствуют антикли­нальным структурам.

Синклинальные структуры восточного пояса карелид в пределах Балтийского щита сложены породами гимольской и тунгудско-надвоиц- кой серий нижнего протерозоя и сегозерско-онежской серии среднего протерозоя. В пределах погруженных склонов щита по сходству физиче­ских полей можно предполагать наличие пород, аналогичных слагаю­щим синклинали. Комплекс пород нижнепротерозойской системы склад­чатости в пределах восточного пояса прорван интрузиями основного со­става и гранитами нижнего и среднего протерозоя.

Южнее Онежского озера выявлены магнитные аномалии, источники которых обладают очень большой намагниченностью (более 30 000 еди­ниц), по-видимому Соответствующие магнетитовым кварцитам гимоль­ской серии, что представляет значительный практический интерес. Ана­логичные магнитные тела с высокой намагниченностью установлены также и в пределах западной полосы карелид на восточном берегу Ла­дожского озера. Эти тела приурочены к южной краевой части Салмин- ского массива гранитов рапакиви. Указанные высокоинтенсивные маг­нитные тела, возможно, обусловлены контактовым воздействием гранитов рапакиви на карбонатные породы Ладожско-Невельской полосы карелид.

Зоны переработки архейской складчатости нижнепротерозойскими процессами складкообразования. В зонах переработки, характеризую­щихся весьма разнородными геофизическими полями, простирание структур согласуется с простиранием соседних нижнепротерозойских складчатых систем. Наиболее интенсивно переработка архейского фун­дамента происходила вдоль глубинных зон разломов.

В пределах рассматриваемой территории выделен Карельский пере­работанный массив. Последний наряду с Беломорским антиклинорием является крупнейшей региональной структурой Балтийского щита. Он занимает обширную территорию Центральной и Западной Карелии, во­сточной части Финляндии и в южном направлении переходит в область •склонов щита, прослеживаясь примерно до широты г. Ржева.

На территории Карельской АССР этот массив располагается в пре­делах Восточно-Финляндской антиклинорной зоны и частью заходит в Западно-Карельскую синклинорную зону. В пределах Восточно-Фин- -ляндской антиклинорной зоны (К. О. Кратц, 1960 г.) развиты главным образом гнейсо-граниты, относимые к архею. Кристаллизационная слан­цеватость этих пород имеет северо-западное, реже северо-восточное простирание и выдержанное западное падение под различными углами (преимущественно под крутыми). Здесь протерозойские граниты обра­зуют лишь мелкие интрузивные тела. В Западно-Карельской синклинор- ной зоне архейское основание разбито на блоки, которые окаймляются складчатыми отложениями протерозоя.

Архейские породы представлены гнейсо-гранитами, среди которых иногда сохраняются участки древних гнейсов. Эти гнейсы часто неотде­лимы от метаморфических нижнепротерозойских пород аналогичного со­става.

На„ большей части площади выделен нерасчлененный комплекс позд­неархейских— нижнепротерозойских гранитоидов и сильно измененные суперкрустальные образования, среди которых в наиболее погруженных частях синклинальных структур сохранились менее метаморфизованные •осадочные и вулканические породы нижнего и частью среднего протеро­зоя.

Массив обрамляется поясами карелид — Восточно-Карельским на •северо-востоке, Куола-Панаярвинским на севере и Восточно-Финлянд­ским и его продолжением — Ладожско-Невельским на западе. С юга массив (южнее г. Ржева) обрамляется карелидами широтного пояса. Внутреннее строение массива неоднородно. Основу его составляют гра­ниты и гранито-гнейсы архея, на которых в синклинальных структурах залегают образования нижнего и среднего протерозоя. Архейский фун­дамент и протерозойские образования прорываются основными поро­дами и гранитами нижнего и среднего протерозоя. Область перерабо­танного Карельского массива, как и другие зоны переработки,характе­ризуются весьма разнообразными геофизическими полями, где наряду с участками мозаичного строения магнитного и гравитационного полей отмечаются линейные аномалии относительно небольшой протяженно­сти. Последние характеризуют участки, подвергшиеся наиболее интен­сивной переработке в отличие от участков мозаичного строения геофи­зических полей, соответствующих площадям, подвергшимся значительно меньшему изменению или вообще не затронутым переработкой. Массив, продолжаясь в область погруженных склонов Балтийского щита, сохра­няет основные особенности своего строения. Отдельные синклинальные •структуры в его пределах сложены нижнепротерозойскими образовани­ями, представленными породами гимольской, хаутоварской, парандовс- кой и другими сериями. В центральной части массива выявлены средне­протерозойские образования, слагающие Онежский синклинорий и За­падно-Онежскую мульду.

Онежский синклинорий сложен кварцитами, конгломератами, карбо­натными породами, разными сланцами, метадиабазами и основными лавами сегозерской и онежской серий среднего протерозоя. Южная по­ловина синклинория скрыта под акваторией Онежского озера. По данным аэромагнитной съемки, породы сегозерской и онежской серий продол­жаются в центральную часть озерной впадины, срезаясь затем сбросом северо-восточного направления. Линейные магнитные тела северо-за­падного и близмеридионального простирания в центральной части Онежского озера обусловлены, видимо, дайками габбро-диабазов и ди­абазов, питающих каналы, по которым поступала магма, образовавшая покровы и силлы диабазов.

Западно-Онежская мульда к югу от г. Петрозаводска сложена кварцито-песчаными породами петрозаводской и шокшинской свит сред­него (возможно верхнего) протерозоя, венчающими разрез карелид. Подстилающие их породы непосредственно не установлены. В западной части они представлены, по всей вероятности, породами архея, а в во­сточной — отложениями сегозерской и онежской серий. На контакте петрозаводской и шокшинской свит залегает мощный силл габбро-диа­базов. Его восточная ветвь прослежена геологической съемкой, западная и южная устанавливаются по данным аэромагнитной съемки. В южной части мульды проходит крупный сброс. В опущенном блоке протерозой залегает на абсолютной отметке —243 м. Северо-восточное крыло вдоль западного края современной впадины Онежского озера разбито сброса­ми северо-западного простирания.

Отложения верхнего протерозоя в крыльях вышеупомянутых струк­тур падают под углом 5—15°, реже 20—25° к осевым частям структур.

В пределах массива, по данным геологии и геофизики, устанавли­вается большое количество основных и ультраосновных интрузий ниж­него и среднего протерозоя, прорывающих граниты и гнейсы архея, ар- хей-протерозоя и нижнего протерозоя, слагающих главным образом ан­тиклинальные структуры.

Помимо сказанного, следует упомянуть о наличии зоны переработ­ки Новгородского массива в результате воздействия на него Свеко- фенской и Карельской нижнепротерозойских складчатостей. Восточная часть зоны переработки слагается комплексом парагнейсов ладожской серии. Гнейсы вскрыты многочисленными скважинами на различных площадях у поселков Сиверская, Гатчина, Любань. Для западной части этой зоны характерно распространение гранито-гнейсов и гранитов.

__ Белорусско-Эстонская система складчатости средне-нижнепротеро­зойского возраста прослеживается в юго-западной части Псковской об­ласти на границе с Эстонией. Она протягивается из Белоруссии на тер­риторию Эстонии по направлению Псков — Пярну и далее на запад. Си­стема окаймляет с юго-запада и запада Новгородский срединный мас­сив. Она характеризуется линейными магнитными и гравитационными аномалиями и чрезвычайно насыщена магнитными телами выдержан­ного простирания, преимущественно небольших размеров. Некоторые магнитные тела относительно больших размеров обладают большой на­магниченностью (до 5000—10 000 единиц). Указанные тела в подавля­ющем большинстве случаев приурочены к протяженным зонам разломов. -

К западу от г. Великие Луки, в районе нижнего течения р. Немана, а также юго-западнее г. Таллина Белорусско-Эстонская система склад­чатости срезает структуры нижнепротерозойских складчатых систем, что, по-видимому, и может являться основанием для отнесения ее к наи­более молодой из протерозойских складчатостей. О протерозойском воз­расте пород, слагающих систему, свидетельствуют определения абсо­лютного возраста— 1690—1610 млн. лет по скважинам в поселках Сви- слочь, Марино (Герлинг и др., 1964).

По характеристике геофизических полей Белорусско-Эстонская си­стема складчатости может считаться синклинорной зоной.

В пределах системы большим количеством скважин вскрыт весьма сложный комплекс метаморфических и магматических пород. Соответ­ствующие ей геофизические поля позволяют предполагать, что на всем протяжении системы состав пород этого комплекса один и тот же. В пределах Белоруссии метаморфический комплекс, по данным А. М. Папа (1962, 1964), представлен биотитовыми гнейсами, серпенти- низированными и отчасти каолинизированными гнейсами. В северной части системы, в пределах Эстонии, в составе комплекса принимают уча­стие плагиогнейсы, гнейсы, а также породы, сопоставляемые с курской и криворожской сериями (Побул, 1964). Из магматических пород в пре­делах системы известны пдагиограниты, гранодиориты, диориты, гра­ниты. Породы основного и ультраосновного состава, которым соответст­вуют узкие полосы интенсивных магнитных аномалий, являются резуль­татом внедрения по многочисленным тектоническим нарушениям, в ос­новном северо-западного простирания. •

Белорусско-Эстонская система в целом является, по-видимому, мо­бильной зоной, а разломы, картируемые в ее пределах, долгоживущими,, что находит свое подтверждение и в структуре современной поверхности фундамента, характеризующейся резкими изменениями форм поверхно­сти, наличием ступеней и прочее.

Структура фундамента

Данные геофизических исследований показывают, что архейский гранито-гнейсовый фундамент погружается под осадочные отложения палеозоя моноклинально, без заметных вертикальных смещений отдель­ных блоков. Последнее обстоятельство говорит о значительной его же­сткости. Вместе с тем в пределах складчатых систем преимущественно нижнепротерозойского возраста, обтекающих архейские массивы, фун­дамент резко дислоцирован. К ним же, как правило, приурочены глу­бинные разломы. По тектоническим нарушениям в зонах разломов про­являлась активная магматическая деятельность. Данные аэромагнитной и гравиметрической съемок, во многих случаях подтвержденные буре­нием, фиксируют наличие интрузий от ультраосновного до кислого со­става. Строение фундамента в этих зонах очень сложное, наблюдаются смещения блоков фундамента как в горизонтальной, так и в вертикаль­ной плоскостях. Особенно отчетливо указанные осложнения в строении фундамента проявляются в краевых частях зон переработки архейского складчатого основания более молодой складчатостью. Примером яв­ляются краевые части Новгородского срединного массива и западный пояс Карельской системы складчатости, в пределах которой установлено большое количество тектонических нарушений, приуроченных к зонам разломов. Тектонические нарушения часто имеют различные простира­ния. Образованные этими нарушениями блоки фундамента претерпели резкие воздымания и опускания. Развитие зон глубинных разломов в общем случае особенно характерно для складчатых систем нижнепро­терозойского возраста. В большинстве своем эти разломы приурочены к границам крупнейших структур и блоков фундамента.

В пределах рассматриваемой территории по геофизическим и ча­стично геологическим данным устанавливаются многочисленные разло­мы различного простирания и различного времени заложения. По пе­риферии склонов Балтийского щита выделяется зона долгоживущих разломов и связанное с ними резкое погружение кристаллического фун­дамента. Эта мобильная зона, как уже говорилось выше, определяет- границу Балтийского щита и его погруженных склонов. Большинство разломов имеют северо-западное простирание; северо-восточное прости­рание наблюдается значительно реже. Выделяются также системы ме­ридиональных и изредка широтных разломов.

Все структуры тектонического происхождения, нашедшие отраже­ние в современном рельефе кристаллического фундамента, расположены в пределах двух поясов, концентрически окаймляющих Балтийский щит. » Один из этих поясов, по которому происходит сочленение щита с пли- I той, ограничивает погруженные склоны щита, другой —его обнажен- I ную часть. К поясу структур, ограничивающих погруженные склоны I щита, относятся: Локновско-Мынистовские дислокации, расположенные к западной части южного склона Балтийского щита, Крестецкий авла- коген, Белозерская котловина, Воже-Лачский авлакоген, располагаю­щиеся вдоль его юго-восточного и восточного склонов. К поясу, ограни­чивающему обнаженную часть щита приурочены Ладожский и Петро­заводский грабены и, возможно, тектоническая структура, совпадающая с акваторией Финского залива (см. рис. 51, 52).

Локновский вал расположен юго-западнее г. Пскова, на границе с Эстонской ССР, и занимает восточную часть так называемой Локнов- ско-Мынистовской зоны дислокаций, приуроченной к средне-нижнепро­терозойской (Белорусско-Эстонской) системе складчатости. Основание выступа очерчивается изогипсой, имеющей абсолютную отметку —600 м, его сводовая часть —400 м. По геологическим данным, с юга выступ ог­раничен разломами широтного простирания, расположенными кулисо­образно, по которым фундамент уступами погружается в южном на­правлении. С востока выступ ограничивается разломами, соответствую­щими области градиентов силы тяжести и линейным магнитным ано­малиям. Протяженность выступа в близширотном направлении около 60 км, относительная высота около 300 м.

Крестецкий авлакоген. Как было сказано выше, в юго-восточной ча­сти рассматриваемой территории отмечается резко дислоцированная об­ласть уступообразного погружения фундамента в сторону Московской синеклизы. Указанная структура прослеживается с юго-запада, из района Великих Лук на северо-восток, до г. Валдая, далее в близширот­ном направлении. Размеры структуры 475 км в длину и около 100 км в ширину. Максимальная глубина залегания фундамента превышает 3000 м. Северо-западный борт структуры осложнен системой тектониче­ских нарушений, создающих ряд уступов, по которым фундамент погру­жается в юго-восточном направлении. Тектонические нарушения при­урочены к зоне разломов северо-восточного простирания. Время заложе­ния этой зоны нижнепротерозойское. Разломы относятся к долгоживу­щим, проявлявшимся многократно, начиная с рифейского времени и до кайнозоя. Юго-восточный борт структуры менее дислоцирован. Про­странственно структура располагается в зоне нижнепротерозойской складчатости (Карельской складчатой системы) и выполнена мощной толщей додевонских отложений, в низах которой скважинами вскрыты осадочно-вулканогенные образования мощностью до 500 м (Новикова, 1964; Гейслер, 1966). Строение структуры (наличие региональных нару­шений, приуроченных к ее бортам, и присутствие эффузивных образова­ний в верхах протерозоя) дают основание отнести рассматриваемую структуру к авлакогену. Время заложения авлакогена, по-видимому, дорифейское. Северо-восточнее Крестецкого авлакогена, за пределами рассматриваемой территории, расположен Воже-Лачский авлакоген, вы­явленный аэромагнитной съемкой.

Ладожский грабен расположен под Ладожским озером. При сопо­ставлении пространственного положения Ладожского грабена с планом

геотектонического районирования можно заметить, что в пределах гра­бена тектонически сочленяются основные нижнепротерозойские склад­чатые системы: Свекофенская и Карельская. По данным геофизических исследований, под Ладожским озером, в западной его части, фундамент сложен карелидами, а в восточной — свекофенидами. Габбро-диабазы среднего протерозоя (возможно верхнего протерозоя), слагающие при­брежные острова в районе Салми, а также острова Валаамского архипе­лага, вероятно, перекрывают под акваторией Ладожского озера породы ладожской серии. В районе Салми, в узкой прибрежной полосе, буро­выми скважинами установлено наличие свиты горизонтально залегаю­щих осадочных и вулканогенных пород. Указанная свита залегает в гра­бене на гранитах и породах ладожской серии. Разлом, отделяющий опу­щенный блок от Салминского массива, имеет северо-западное направле­ние, параллельное берегу Ладожского озера и связан с образованием Ладожского грабена, аналогично другим структурам возникшего в ниж­нем протерозое. Поскольку у бортов грабена встречены осадки рифея, можно считать, что он оживлялся в рифейское время. Разлом, очевидно, является долгоживущим. С оживлением его в четвертичное время связано’ образование озерных впадин. Поперечные размеры грабена около 150 км. Фундамент в пределах структуры погружен до отметки ниже —600 м.

' Петрозаводский грабен выделяется по аэромагнитным данным. Он расположен в пределах Онежского озера. На бортах грабена выявлена система тектонических нарушений — разломов, имеющих — как и сама структура, северо-западное простирание. В предчетвертичное время произошло оживление этих разломов, приведшее к образованию озер­ной впадины. Фундамент в пределах грабена резко погружен до отметки около —500 м. Амплитуда нарушений, ограничивающих его, порядка 300—400 м.

Перечисленные выше структуры кристаллического фундамента ог­раничены зонами разломов и отчетливо выражены в рельефе фундамен­та, осложненного вертикальными подвижками его отдельных блоков.

В пределах Онежско-Ладожского перешейка кристаллический фун­дамент построен наиболее сложно. Здесь особенно четко выражена Ка­рельская система складчатости.

В крайней западной части рассматриваемой территории, по мери­диану Чудского озера, Н. А. Алексеев (1947) выделяет зону вертикаль­ных подвижек фундамента. Результаты электроразведки и бурения, по­лученные западнее г. Нарвы, дают основание предполагать существова­ние в осадочном чехле тектонического нарушения близмеридионального простирания, проходящего восточнее Чудского озера. Кроме того, по данным аэромагнитной съемки в фундаменте прослеживается разлом северо-западного простирания, протягивающийся в пределах акватории Чудского озера. С этими разломами, очевидно, связано происхождение тектонической брекчии в районе Мишиной Горы.

Помимо разломов, ограничивающих тектонические структуры фун­дамента, нашедшие отражение в строении современной поверхности складчатого основания, имеют место системы краевых нижнепротеро­зойских разломов без заметного смещения блоков фундамента, протяги­вающихся вдоль границ Новгородского массива. К их числу относятся разломы близмеридионального простирания на границе массива со Све- кофенской складчатой системой на северо-востоке и с Карельской склад­чатой системой на востоке; разломы северо-западного простирания на границе массива с Белорусско-Эстонской складчатой системой, ограни­чивающей массив с запада. Указанные выше разломы заложены в ниж­непротерозойское время.

Более древние разломы широтного простирания устанавливаются по геологическим данным (зонам милонитизации в гнейсах свекофенид), выделяемым севернее Новгородского срединного массива. К числу древ­них разломов следует также отнести разломы, срезающие складки све­кофенид восточнее Чудского озера.

И, наконец, наиболее молодые тектонические движения по древним направлениям относятся к предчетвертичному времени. С ними, как го­ворилось выше, связано образование впадин Чудского, Псковского, Ла­дожского и Онежского озер, Финского залива.

Кроме вышеперечисленных региональных разломов, геофизически­ми исследованиями выявлен еще ряд тектонических нарушений, обо­собляющих более мелкие блоки кристаллического фундамента, которые на рис. 51 не показаны.

Рельеф поверхности дорифейского фундамента

Участок поверхности кристаллического фундамента в пределах склонов Балтийского щита, заключенный между описанными тектониче­скими поясами, залегает на абсолютных отметках от 50 м на Онежско­Ладожском перешейке и —50 м на Карельском перешейке до —1000 м­в наиболее погруженной его части — на периферии склона, в зоне сопря­жения его с фундаментом Русской плиты (рис. 52).

Наиболее выдержанное и относительно спокойное погружение фун­дамента под отложения палеозойского осадочного чехла (около-

3 мікм) установлено в районе Новгородского архейского срединного массива.

. В пределах юго-восточного склона Балтийского щита, как отмеча­лось выше, поверхность фундамента имеет значительно более сложный характер. Изогипсы его поверхности отражают более резкую расчленен­ность рельефа. Намечаются положительные формы типа валов, разде­ленные отрицательными формами — прогибами, ориентированными с се­веро-запада на юго-восток. Амплитуда валов колеблется от 100 м на се­веро-западе до 300 м на юго-востоке.

Осложнение строения поверхности фундамента в пределах юго-во­сточного склона Балтийского щита, по-видимому, находит объяснение во- внутренней его структуре, поскольку здесь развита нижнепротерозой­ская складчатая система, характеризующаяся значительной тектониче­ской мобильностью.

Кроме пологих, плавных форм, на поверхности кристаллического- фундамента наблюдаются довольно значительные перепады глубин на небольших расстояниях вследствие существования уступов, ограничив­ших глубокие прямолинейные впадины. Так, под Ладожским озером на­мечается резкое погружение фундамента, которое наиболее отчетливо- зафиксировано на юго-восточном его побережье в виде узкой впадины, обрамленной уступами высотой до 300—700 м. Уступы широтного на­правления, с амплитудой до 100—300 м, обращенные к югу, отмечаются южнее Онежского и Псковского озер. Небольшие уступы северо-восточ­ного простирания с амплитудой до 10—15 м зафиксированы южнее Ле­нинграда.

На больших глубинах, сотметками ниже —1000 м, выделяются упо­минавшиеся ранее ограниченные уступами крупные впадины Крестецко- го и Воже-Лачского авлакогенов. Первая из них — Крестецкая, глуби­ной свыше 2 тыс. м, имеющая северо-восточное простирание, расположе­на в южной части территории, а вторая, также достигающая глубины

4 км, находится за пределами рассматриваемой территории. Между эти--

ми впадинами поверхность фундамента относительно спокойно погру­жается к юго-востоку в пределах отметок от —1000 до —2500 м абсо­лютной высоты.

Рис. 52. Карта рельефа поверхности кристаллического фундамента. Составили Л. И. Суханова, Г. Э. Ясевич, А. П. Саломон (1969 г.)

Изолинии поверхности кристаллического фундамента: 1 — установленные по буровым скважинам и геофизическим данным, 2 — предполагаемые; 3 — уступы в поверхности кристаллического фун­дамента (предположительно тектонического происхождения); 4 — граница осадочного чехла Русской плиты; 5 — кристаллические породы Балтийского щита