УПРУГО-АНИЗОТРОПНЫЕ СВОЙСТВА ПОРОД РАЗНОГО ВЕЩЕСТВЕННОГО СОСТАВА И ФАЦИЙ МЕТАМОРФИЗМА СЕВЕРО-ВОСТОКА БАЛТИЙСКОГО ЩИТА

© 2018 г. Ф. Ф. Горбацевич, О. М. Тришина, М. В. Ковалевский

Геологический институт Кольского научного центра РАН, ул. Ферсмана, 14, г. Апатиты, Мурманская обл., 184209 Россия. E- mail: gorich@geoksc.apatity.ru

Поступила в редакцию 1.06.2017 г.

На примере пород, слагающих свиту матерт Печенгского комплекса в разрезе Кольской сверх‐ глубокой скважины (СГ‐3) и финской скважины Оутокумпу, массивов в окрестности оз. Чуд‐ зьявр и р. Тулома, ксенолитов из трубки взрыва (о. Еловый) изучены петрографические особенности, метаморфизм и физические свойства пород от пренит‐пумпеллиитовой до гранулитовой фации. Изучение показало, что плотности пород возрастают от пренит‐пумпеллиитовой до ам‐ фиболитовой фации (земная поверхность). Плотность пород в глубинных условиях увеличивается от пренит‐пумпеллиитовой до гранулитовой фации. Самые низкие значения скорости продольных колебаний наблюдаются у пород эпидот‐амфиболитовой и амфиболитовой фации (земная поверхность), что объясняется образованием вторичных метаморфических минералов и процессами выветривания. Величины скорости в глубинных условиях, как и плотность, проявляют тенденцию к росту от пренит‐пумпеллиитовой до гранулитовой фации. Наиболее анизотропны породы амфиболитовой фации.

Ключевые слова: метаморфизм, фации, физические свойства пород, метод акустополярископии, Печенгский комплекс, Кольская сверхглубокая скважина, финская скважина Оутокумпу.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.БеликовБ.П., АлександровК.С., Рыжова Т.В. Упругие свойства породообразующих минералов и горных пород. М.: Наука, 1970. 276 с.

2. ВетринВ.Р.СоставистроениенижнейкорыБело‐ морского подвижного пояса (Балтийский щит) // Петрология. 2006. Т. 14. No 4. С. 442–465.

3. ГлебовицкийВ.А.Проблемыэволюцииметаморфи‐ ческих процессов в подвижных областях. Л.: Наука, 1973. 127 с.

4. ГоловатаяО.С., Горбацевич Ф.Ф, Керн Х., Попп Т. Свойства некоторых пород из разреза Кольской сверхглу‐ бокой скважины при изменении РТ – параметров // Физика Земли. No 11. 2006. С. 1–12.

5. ГорбацевичФ.Ф.Акустополярископиягорныхпород. Апатиты: Изд. КНц РАН, 1995. 203 с.

6. ГорбацевичФ.Ф.Акустополярископияпородообразую‐ щих минералов и кристаллических пород. Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2002. 140 с.

7. Горбацевич Ф.Ф., Ветрин В.Р., Тришина О.М., Ковалев- ский М.В. Результаты экспериментального изучения упруго‐анизотропных свойств гранатовых гранули‐ тов нижней коры Беломорского подвижного пояса // Физика Земли. No 1. 2012. C. 82–96.

8. Горбацевич Ф.Ф., Ковалевский М.В., Ветрин В.Р., Тришина О.М. Петрофизические свойства метаморфических пород района озера Чудзъявр //Геоэкология. 2015. No 1. С. 67–72.

9. Горбацевич Ф.Ф., Медведев Р.В. Механизмразуплотне‐ ния кристаллических пород при их разгрузке от на‐ пряжений. Рудные геофизические исследования на Кольском полуострове. Апатиты: Изд‐во Кольского филиала АН СССР, 1986. С. 83–89.

10. Горбацевич Ф.Ф., Савченко. С.Н. Современные напряжения в северной части Балтийского щита по данным исследований печенгского геоблока и разреза Коль‐ ской сверхглубокой скважины // Геофизический журнал. 2009. Т. 31. No 6. С. 42–54.

11. Горяинов П.М., Давиденко И.В., Горбацевич Ф.Ф., Ланев В.С., Медведев Р.В., Смирнов Ю.П. Теоретические и экспериментальные основы тектоно‐кессонно‐ го эффекта (явления дезинтеграции), геодинамические следствия. Глубинное строение и геодинамика кристаллических щитов Европейской части СССР / Под ред. Ф.П. Митрофанова, В.И. Болотова. Апатиты: Изд‐во КНц АН СССР. 1992. С. 136–144.

12. Ковалевский М.В. Автоматизированный программно‐аппаратный комплекс Acoustpol: Учеб. пособие: Апатиты: Изд‐во ООО «K & M», 2009. 54 с.

13. Кольская сверхглубокая. Исследование глубинного строения континентальной коры с помощью бурения Кольской сверхглубокой скважины / Под ред. Козловского Е.А. М.: Недра, 1984. 490 с.

14. Кольская сверхглубокая. Научные результаты и опыт исследования / Под ред. В.П. Орлова и Н.П. Лаверова. М: Технонефтегаз, 1998. 260 с.

15. Магматизм, седиментогенез и геодинамика Пе‐ ченгской палеорифтогенной структуры / Под ред. Ф.П. Митрофанова, В.Ф. Смолькина Апатиты: КНц РАН, 1995. 258 с.

16. Петров В.П. Метаморфизм раннего протерозоя Бал‐ тийского щита. Апатиты: Изд‐во КНц РАН, 1999. 325 с.

17. Петров В.П., Беляев О.А., Волошина З.М. и др. Эндогенные режимы метаморфизма раннего докембрия (северо‐восточная часть Балтийского щита). Л.: Наука, 1990. 184 с.

18. Смолькин В.Ф. Коматиитовый и пикритовый магма‐ тизм раннего докембрия Балтийского щита. СПб.: Наука, 1992. 272 с.

19. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. М.: Недра, 1975. 279 с.

20. Структура, свойства, состояние пород и геодинамика в геопространстве Кольской сверхглубокой скважины (СГ‐3) / Под ред. Ф.Ф. Горбацевича / СПб.: Наука. 2015. 366 с.

21. Фации регионального метаморфизма Кольского полуострова. Л.: Наука, 1977. 88 с.

22. Christensen, N. and Mooney, W. Seismic velocity structure and composition of the continental crust: A global view // J. of Geophys. Res. 1995. 100 (B6). Р. 9761–9788.

23. Emmermann R. and J. Lauterjing, 1997. The German Continental Deep Drilling Program KTB: Overview and major results //J. Geophys. Res. 102 (B8). P. 18179–18201.

24. Gorbatsevich F.F. Decompaction mechanism of deep crystalline rocks under stress relief // Tectonophysics. 2003. V. 370. Issues 1–4. Р. 121–128.

25. Kern H., Popp T., Gorbatsevich F., Zharikov A., Lobanov K.V. and Smirnov Yu.P. Pressure and temperature dependence of Vp and Vs in rocks from the superdeep well and from surface analogues at Kola and the nature of velocity anisotropy// Tectonophysics. 2001. V. 338. P. 113–134.

26.Kern H., K. Mengel, K.W. Strauss, T.I. Ivankina, A.N. Nikitin, and I.T. Kukkonen. Elastic wave velocities, chemistry and modal mineralogy of crustal rocks sampled by the Outokumpu scientific drill hole: Evidence from lab measurements and modeling //Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2009. V. 175. Р. 151–166.

27. Kukkonen I.T., Ed. Outokumpu. Deep Drilling Project 2003–2010. Geological Survey of Finland, Special Paper 51. Espoo. 2011. 252 p.

28. Kukkonen I.T., and the Outokumpu. Deep Drilling working group. Outokumpu deep drilling project – Introduction to Geology and Geophysics of the Deep Hole and Research Within the Project: Third International Workshop Espoo, Finland, November 12–13, 2009. Espoo. Geological Survey of Finland. Report Q10.2/2009/61. 2009. P. 11–16.