ИСТИНА

Исследование особенностей геодинамики Земли в докембрийское время и механизмов процессов, протекавших в этих условиях, на сегодняшний день является одной из наиболее важных задач в геологии. Недостаточная изученность этой проблемы обусловлена, в первую очередь, практически полным отсутствием фактических данных. Как известно, геологическое строение докембрийских и фанерозойских коллизионных поясов существенно различается. Главное отличие проявляется в наличии метаморфических пород свервысоких давлений (Ultra-High Pressure Metamorphism - UHPM) и глаукофановых сланцев в последних. Это даёт весомые основания полагать, что стили коллизий в эти временные промежутки были разными. До недавнего времени считалось, что ультравысокобарные метаморфиты не свойственны архейско-протерозойским складчатым поясам, что предполагало бы отсутствие континентально-субдукционных процессов при орогенезе. Однако, относительно недавно обнаруженные ультравысокобарные породы в беломорском и других поясах (John et al., 2004; Perchuk, Morgunova, 2014; Слабунов, 2015) свидетельствуют о том, что по меньшей мере в некоторых случаях континентальная кора могла погружаться на глубины высокобарных фаций и затем всплывать даже в условиях палеопротерозойского времени. В рамках данной работы было проведено исследование особенностей проявления ультравысокобарного метаморфизма во время палеопротерозойской коллизии на основе результатов суперкомпьютерного моделирования, а также дана оценка возможности его протекания. Показано, что континентальная субдукция на глубины сверхвысоких давлений (>90 км) в условиях палеопротерозоя, как и в современных условиях, являлась достаточно распространенным закономерным процессом, имевшим место при континентальной коллизии. Характер континентальной субдукции главным образом определяется объемным соотношением кислых и основных пород, слагающих континентальную кору. При этом, в отличие от современной коллизии, продолжительность континентальной субдукции в палеопротерозойских условиях сравнительно недолгая и не превышает 10 млн лет. В некоторых случаях эксгумация происходит менее, чем за 1 млн лет. На основе результатов моделирования построены PTt-тренды для пород континентальной коры. В среднем, около 10% коровых пород, слагающих коллизионный ороген, достигают эклогитовой фации метаморфизма. Из них всплывают на поверхностное и субповерхностное пространство около 83%. Тем не менее, по объемным характеристикам, континентальная субдукция современной коллизии превосходит докембрийскую в 4 раза. Этим, по нашему мнению, и объясняется редкое нахождение метаморфических пород сверхвысоких давлений в докембрийских коллизионных поясах. Также, наблюдаются существенные различия баротермальных условий субдуцированных крустальных пород. Так, фрагменты коровых пород при древней коллизии подвергались давлению до 4.5 ГПа, в то время как при современной – 3.5 ГПа. Отличия есть и в температурных диапазонах: породы континентальной окраины при фанерозойской коллизии на протяжении всей своей миграции достигали отметок не выше 600⁰C, а при палеопротерозойской на завершающих стадиях их значениях достигали 900⁰C, а порою доходили и до 1300⁰C. Это показывает, что крустальные породы достигали не только эклогитовой фации, но и высокобарной гранулитовой. На основе результатов сделаны выводы, что образование метаморфических пород сверхвысоких давлений во время палеопротерозойской коллизии и их последующая эксгумация – вполне вероятное, но скорее эпизодическое событие, и этот процесс нельзя считать крупномасштабным.