Гренландия

Гренландия, представляющая собой самый большой остров в мире, занимает площадь 2 175 600 км². Более ³/₄ ее поверхности занято ледником, который полностью покрывает внутреннюю часть острова и во многих местах выходит к берегу моря. Поверхность ледника повышается от береговых частей к центру острова, где расположены два пологих купола: южный (высота 2770 м) и северный (3300 м). Почти половина поверхности ледника лежит выше 2100 м. Площадь оледенения составляет 1 830 000 км², средняя мощность ледника 2100 м, наибольшая 3000 м. Средняя высота поверхности, подстилающей ледник, 125 м.

Свободная от материкового льда юго-западная полоса берега шириной от 2 до 180 км представляет собой систему раздробленных сбросами массивов. Берег сильно изрезан фиордами. Высоты достигают 1600 м, но обычно колеблются в пределах 400-600 м. Береговые хребты Восточной Гренландии имеют значительную высоту с максимальной отметкой в хребте Воткинса (3700 м). Они характеризуются острыми формами и сильно развитым горным оледенением. Северная Гренландия разбита крупными тектоническими разломами на ряд полуостровов: Земля Вашингтона, Холл, Нюбе, Земля Пири, представляющих собой ступенчатые плоскогорья, сложенные известняками.

Геологическое строение Гренландии изучено еще очень слабо и только в прибрежных, свободных от ледникового покрова зонах. Географическая близость к Баффиновой Земле и Лабрадору, а также геологические и петрографические данные позволяют рассматривать Гренландию (во всяком случае ее западные районы) как часть Канадского щита.

За исключением северной и северо-восточной краевых зон, Гренландия сложена гнейсами и кристаллическими сланцами докембрийского возраста, смятыми в сложные складки с мощным развитием гранитных полей. Область

северо-восточного побережья покрыта в основном нижнепалеозойскими породами, смятыми в складки в эпоху каледонского орогенеза. На размытой поверхности каледонид местами залегают более молодые отложения верхнепалеозойского, мезо- и кайнозойского возраста.

Главные особенности геологии острова выяснены исследованиями, проведенными Гренландской геологической службой в Копенгагене (С. Вегманн, Л. Кох, Г. Рамберг, А. Бертельсон, Г. Р. Катц и др.). Ниже кратко рассматриваются свободные от ледникового покрова западная и восточная части Гренландии.

Согласно С. Вегманну, породы юго-западной части разделяются на три крупные группы: 1) древнейшее гнейсовое основание, сохранившееся в качестве ядра в крупных структурах и представленное иногда конгломератовыми валунами в докетлидских отложениях; 2) кетлидская серия метаосадочных и метавулканических пород, несогласно залегающая на докетлидском фундаменте; 3) серия Гардар - наиболее молодая, сложенная неметаморфизованными породами, преимущественно аркозами, лавами; с этой серией ассоциируют щелочные породы.

В западной зоне береговой части Гренландии древнейший орогенный комплекс занимает район южнее Стремфьорда и имеет в общем север-северовосточное простирание. Формации этого возраста названы годтабидами и, по мнению Г. Рамберга (Ramberg, 1956), могут быть сопоставлены с кетлидами Южной Гренландии. К югу от Сендрё-Стремфьорда располагаются корни более юного орогена, образующего комплекс Нагссугтоквид восток-северо-восточного простирания. В глубокоэродированных складчатых горных цепях кварц-полевошпатовые гнейсы являются преобладающими породами гренландских орогенов, в которых метэосадочные, метавулканические, амфиболитовые, ультраосновные породы слагают слои, линзы и другие измененные образования. Значительная часть древнего орогенного комплекса годтабид густо пересечена малоизмененными диабазовыми дайками.

Данные по возрасту кристаллических пород Западной Гренландии получены лишь за последнее время в лабораториях СССР, Англии и США (Armstrong, 1963; Dibnera.o., 1963; Moorbatha. о., 1958, 1960; Haller, Kulp, 1962). Радиологические данные были обобщены Д. Бриджвотером и Б. Уолтоном (Bridgwater, Walton, 1964). Геохронологическая последовательность важнейших комплексов докембрийских пород Западной Гренландии представлена на рис. 21.

Рис. 21. Возрастные данные для кристаллического фундамента Гренландии (в млн. лет)

Древнейшие образования Западной Гренландии, отмечаемые аргоновым возрастом ~2700-2500 млн. лет, относятся к докетлидам и представлены складчатым комплексом годтабид. Метаморфизм следующего, кетлидского, комплекса фиксируется возрастом ~1800 млн. лет. Близкая к этому величина возраста получена также для Нагссугтоквид. Наиболее молодую серию Гардар интрудируют щелочные породы. К ним относятся щелочные массивы Кунаит, Илимаусак, Игалико, Ивигтут. Для комплекса Кунаит Pb/α метод по циркону показал 500±50 млн. лет. Полевой шпат из пород района Ивигтут дал по аргону 560 млн. лет. Но наиболее древние интрузивы, секущие серию Гардар, показали возраст 1100-1200 млн. лет, ограничивающий возрастной предел самой серии, которая может быть сопоставлена с нижним рифеем СССР.

Очевидно, что важнейшие даты тектоно-магматических эпох Западной Гренландии близки по времени аналогичным событиям Северной Америки и Европы. Значения 2300-2700 млн. лет характерны для кеноранской орогении Канады и древних карелид Фенноскандии; 1800-1700 млн. лет совпадают со свекофенидами Европы и гудзоновым орогенезом Канады; и, наконец, 1000-1200 млн. лет сопоставимы с гренвильским метаморфизмом Канады. Дальнейшие исследования должны уточнить это сопоставление.

Для района Ивигтут, где находятся уникальные месторождения криолита, имеются определения изотопного состава свинца галенита (Расселл, Фаркуар, 1961), который может быть использован для расчета модельного возраста (табл. 31).

Таблица 31

Из данных табл. 31 следует, что модельный возраст свинцового оруденения пегматитов Ивигтут очень древний и может быть выражен датой 2100±100 млн. лет. Возраст в данном случае является аномальным и, возможно, отражает смесь древних свинцов, связанных с магматогенными эпохами кетлид и годтабид.

В свободной от ледникового покрова зоне Восточной Гренландии развит каледонский складчатый пояс. Несомненно, что длительная геологическая история Северо-Восточной Гренландии имеет сложный характер. Древнейшие наблюдаемые в этой части острова породы составляют метаморфический комплекс основания неизвестного возраста, возможно, подверженный многократным циклам магматизма и метаморфизма, прежде чем наступила стабилизация Гренландской платформы, на которой отложились кластические осадки более позднего времени. Древняя последовательность отложений представлена мощными вулканогенными породами, кластическими отложениями, базальтовыми силлами, дайками и потоками. Этот древний комплекс назван Л. Кохом "Гренландиан". Он включает в себя раннюю (Туле группа) и позднюю (Хагенфьорд группа в Северо-Восточной Гренландии, группа Элеонора-Бей с тиллитовой свитой вверху в центральной части Восточной Гренландии) серии, разделенные орогенным несогласием. Эти комплексы отложились в докембрийское время, так как кембрийские и ордовикские породы залегают на верхних частях слоев "Гренландиан" с отчетливым несогласием.

В геосинклинали центральной части Восточной Гренландии после среднего ордовика наступила эпоха каледонской складчатости. Отложениями, рассматриваемыми как ранний и средний девон, непосредственно завершается палеозой; местами они подвержены складчатости с проявлениями позднеорогенных гранитных интрузий и вулканизма. После отложений мезозоя и третичных плато-базальтов весь разрез подвергся кайнозойским нарушениям в Северной Гренландии.

Для Северо-Восточной Гренландии имеется небольшое число возрастных определений аргоновым и отчасти стронциевым методами. Они были выполнены в Ламонтской лаборатории (Haller, Kulp, 1962) и представляют несомненный интерес.

В табл. 32 отмечены значения возраста четырех древних комплексов Восточной Гренландии. Пространственное расположение этих дат представлено на рис. 21. Следует отметить, что возраст последних трех комплексов по данным аргонового метода в пределах экспериментальных ошибок практически одинаков. Позднеорогенные граниты дают возраст 395±10 млн. лет. Внедрение гранитов и пегматитов третьей группы, как и возраст метаморфизма суперкрустальных пород, датируется в общем довольно согласно величиной 400 млн. лет, которая также подтверждается данными стронциевого метода. Исходя из этого, можно заключить, что кульминация каледонского орогенеза в Восточной Гренландии имела место на границе силура - девона в интервале 390-410 млн. лет тому назад.

Таблица 32

Три образца второй допалеозойской возрастной группы относятся к суперкрустальному докембрийскому комплексу "Гренландиан" и показали возраст 375-425 млн. лет, что можно рассматривать как результат активного воздействия каледонского магматизма и метаморфизма на более древние комплексы с большой потерей радиогенного аргона.

Породы наиболее древнего комплекса, очевидно, также были затронуты каледонским орогенезом. Так, древний мигматит показал возраст 490±12 млн. лет (явно заниженный). Наконец, наиболее древний возраст установлен для щелочного гранита стронциевым методом 2290±70 млн. лет по полевому шпату. Аргоновый возраст этой же породы значительно занижен. Таким образом, очевидно, что все аргоновые данные для докембрийских пород Восточной Гренландии оказались занижены, что связано, по-видимому, с потерей радиогенного аргона, вызванной событиями каледонского диастрофизма данной области. Каледонский орогенез, вероятно, снивелировал все даты аргонового возраста, наиболее же высокая дата - 1900 млн. лет - осталась как реликтовая в районе, удаленном от непосредственного воздействия каледонид. Как показывают данные, геологическая история Восточной Гренландии необычайно длительна, и дата 2300 млн. лет отмечает, по-видимому, древний орогенез среднего докембрия. Между 2300 и 400 млн. лет происходило накопление мощной толщи "Гренландиан".

Серию Элеонора-Бей как часть "Гренландиан" вполне можно отнести к рифею - протерозою. По данным М. Зоммера (1957) и Г. Катца (1961), поздний докембрий района Элеонора-Бей разделяется на ряд свит (снизу вверх): 1) свита Альпефьорд (мощностью до 6600 м), состоящая из чередующихся серо-зеленых кварцитов и сланцев; 2) свита Агардсбьерг - кварциты и кварцито-песчаники мощностью до 1800-2000 м; 3) свита Брогьедаль - известково-доломитовая общей мощностью 900 м, в верхних горизонтах содержащая строматолиты Collenia, сходные с подобными образованиями серии Белт запада Северной Америки; 4) свита Ноккефоссен - известняки и доломиты мощностью до 1100 м, местами со строматолитами; 5) свита Мьеркенбьерг, относящаяся к эокембрию; в ее основании залегают тиллитоподобные конгломераты, песчаники, алевролиты, сланцы, сменяемые затем известково-доломитовыми слоями и светлыми песчаниками. Выше залегают песчаники свиты Бастон. Все эти толщи формировались в миогеосин-клинальных условиях. Начиная с эокембрия, размеры геосинклинали уменьшаются, и в краевых частях ее наблюдаются перерывы. Г. Катц сопоставляет докембрийские отложения Элеонора-Бей с отложениями серии Хекла-Хук Шпицбергена и со спарагмитовой серией Скандинавии.

Таким образом, Восточная Гренландия отличается значительным развитием малоизмененных верхнедокембрийских отложений общей мощностью 11 000-12 000 м. Геохронологию этого разреза еще предстоит установить. Имеющиеся данные позволяют считать, что накопление верхнедокембрийских отложений Восточной Гренландии происходило в интервале 1900- 600 млн. лет тому назад. Основные тектонические события Западной Гренландии отмечаются интервалами 2500-1000 млн. лет.