Протерозойский акрон (акротема) - PR

На Канадском щите Северо-Американской платформы протерозойскими были названы толщи, лежащие с резким угловым несогласием на сильно метаморфизованных отложениях архея и перекрытые кембрийской системой. Протерозойские комплексы образовались в основном из осадочных отложений и менее метаморфизованы по сравнению с архейскими породами. За границу между археем и протерозоем принят рубеж в 2.5 млрд. лет. Протерозойские отложения расчленяются на две эонотемы: нижнепротерозойскую (карельскую (PR₁ или KR) и верхнепротерозойскую (PR₂) с границей между ними в 1.65 млрд. лет.

4.1.3.1 Раннепротерозойский эон (эонотема) – PR₁

Общая характеристика подразделения. Раннепротерозойский эон охватывает события от конца кеноранского (беломорского) диастрофизма (2.5 млрд.лет) до конца позднекарельского (выборгского) диастрофизма (1.65 млрд. лет). Этот отрезок времени называют еще карельским эоном, поскольку наиболее характерные разрезы его находятся в Карелии. Событием карельской складчатости 1 порядка этот эон делится на ранний и поздний карелий. В Канаде ранний протерозой называют афебием.

Стратотип нижнекарельской эратемы – карельская надсерия (комплекс), широко развитая в восточной части Балтийского щита (Карелия).

Стратотип верхнекарельской эратемы – акитканская серия хр.Акиткан (район Байкальской складчатой области и Сибирской платформы.

Физико-географические условия. Средняя температура мелководных морей в середине раннего протерозоя составляла 60^о. Широкое развитие карбонатных пород свидетельствует о снижении содержания углекислого газа в атмосфере и, как следствие, о снижении парникового эффекта. Среди карбонатных пород преобладают доломиты, легче выпадавшие в осадок по сравнению с кальцитом при сравнительно высоком содержании углекислого газа в атмосфере и воде.

В раннем карелии имели место четыре глобальных оледенения. Похолодания были резкими и кратковременными, т.е. вызывались скорее всего космическими причинами.

Для самых древних образований нижнего карелия – комплекс Доминион-Риф - характерны, с одной стороны, очень зрелые породы (кварциты), с другой – граувакки, полимиктовые конгломераты. Это указывает на сочетание равнинных и относительно пересеченных участков. Основные лавы верхней части комплекса изливались в мелководных условиях, кислые - на суше.

В середине раннего протерозоя впервые появляются красноцветные и окисленные железорудные породы. Это свидетельствует о том, что в атмосфере появилось достаточное количество кислорода для окисления пород. Появление кислородной атмосферы связано с массовым распространением цианобионтов, обладавших фотосинтезом. Полагают, что к концу раннего протерозоя количество кислорода в атмосфере приблизилось современному.

Наличие эвапоритов (галит, гипс) в некоторых сланцево-карбонатных отложениях (например, в удоканской надсерии) указывает на то, что имелись бассейны с повышенной минерализацией воды. Обогащенные фосфором песчано-карбонатные породы – признак биогенных процессов. Углеродистые сланцы с вкрапленностью сульфидов (черносланцевая формация) – следствие сероводородного заражения бассейнов.

Органический мир. В нижнепротерозойских образованиях часто встречаются микроскопические прокариоты и продукты их жизнедеятельности – фитолиты (строматолиты и микрофитолиты). В это время появляются первые эукариоты.

Основные типы пород и особенности осадконакопления. В нижнем карелии встречаются различные формационные типы отложений: эвгеосинклинальные, миогеосинклинальные, платформенные, а также отложения различных палеогеографических обстановок: морские, дельтовые, континентальные, ледниковые и др.

Особенно широко представлены миогеосинклинальные и платформенные отложения, которые в архее отсутствовали.

Эвгеосинклинальные отложения представлены толеитовыми базальтами, спилитами, риолитами. Коматииты (высокомагнезиальные вулканические ультрамафитовые породы) редки.

В миогеосинклинальных условиях формируются железорудные формации и золото-ураноносные конгломераты. Вулканизм основного и среднего состава. Миогеосинклинальные отложения отличаются большой мощностью, интенсивной складчатостью, сильным метаморфизмом (до амфиболитовой стадии), наличием в верхних частях разрезов миогеосинклиналей ритмично-слоистой граувакко-сланцевой толщи флишоидного типа.

Платформенные отложения представлены кварцитами с косой слоистостью и знаками ряби, конгломератами, аркозами, граувакками, доломитами (строматолитовыми), графитовыми сланцами, шунгитами, эвапоритами. Платформенные отложения характеризуются небольшой мощностью, простой складчатостью (часто приразломного типа), слабым метаморфизмом (зеленосланцевая фация), наличием большого числа перерывов, широким распространением зрелых осадочных пород.

Во многих районах на нескольких стратигрфических уровнях установлены тиллиты, что является следствием оледенений.

Метаморфизм в основном зеленосланцевый, есть и амфиболитовой фации.

Возраст гранитов, рвущих нижнекарельские образования – 2000-1900 млн. лет.

Для верхнего карелия характерны континентальные осадочно-вулканогенные толщи, иногда фациально замещаемые или перекрываемые континентальными и прибрежно-морскими осадочными толщами с подчиненным количеством вулканитов. Эти толщи однообразны на всех континентах и представляют собой чередование вулканитов, преимущественно кислого состава, туфов, туффитов и обломочных терригенных пород. Мощности могут быть значительными – до 10 км.

Все эти толщи лежат резко несогласно на различных более древних породах и перекрываются также несогласно рифеем.

Среди вулканитов доминируют кислые эффузивы и их туфы, основные эффузивы встречаются в подчиненном количестве.

Осадочные породы представлены преимущественно грубозернистыми разностями: конгломератами, гравелитами, полимиктовыми и кварцевыми песчаниками. Широко развиты алевролиты, аргиллиты. Песчники красноцветные. Терригенные породы иногда содержат прослои железных руд, но джеспилиты отсутствуют.

Для верхнего карелия характерен колоссальный по масштабам кислый вулканизм и комагматичные гранитоиды. Встречаются также анортозиты, габброиды. Исключительно характерны граниты рапакиви.

Для этой эратемы характерны низкие и средние ступени зеленосланцевой фации метаморфизма.