Льюисийский комплекс или льюизианские гнейсы — совокупность докембрийских метаморфических пород , обнажающихся в северо-западной части Шотландии , образующих часть Гебридского террейна и Северо-Атлантического кратона . Эти породы имеют архейский и палеопротерозойский возраст в пределах 3,0–1,7 миллиардов лет ( млрд лет ). Они образуют фундамент , на котором отложились отложения группы Стоер , супергруппы Вестера Росса и, вероятно, супергруппы Лох-Несс . Льюисианский сложен преимущественно гранитогнейсами с небольшим количеством супракрустальных пород . Породы льюизийского комплекса были вовлечены в каледонскую складчатость , появляясь в висячих стенках многих надвигов, образовавшихся на поздних стадиях этого тектонического события.
Основные обнажения льюизийского комплекса находятся на островах Внешних Гебридских островов , включая Льюис , от которого комплекс получил свое название. [1] Он также встречается на нескольких островах Внутренних Гебридских островов , небольших островах к северу от материковой Шотландии и образует прибрежную полосу на материке от озера Лох-Торридон на юге до мыса Гнев на севере. Его присутствие на морском дне и под палеозойскими и мезозойскими отложениями к западу от Шетландских островов , а также в Минче и Гебридском море было подтверждено данными магнитного поля, неглубокими скважинами и скважинами для разведки углеводородов . [2] [3] Породы фундамента аналогичного типа встречаются в основании как группы Морар , так и вышележащей супергруппы Лох-Несс, иногда с хорошо сохранившимися несогласными контактами, и они обычно считаются частью льюизианского периода, предполагая, что Льюисианский комплекс простирается по крайней мере на юго-восток до разлома Грейт-Глен . [1] Льюисианоподобные гранитогнейсы палеопротерозойского возраста комплекса Риннс обнажаются на островах Айлей и Колонсей в южной части Внутренних Гебридских островов. Подобные породы также обнажаются на острове Иништрахалл у северного побережья графства Донегол и в графстве Мейо , где они известны как «комплекс Анна-Гнейс». [4]
Первый подробный отчет о льюизианском комплексе был опубликован в 1907 году как часть мемуаров Геологической службы «Геологическая структура Северо-Западного нагорья Шотландии» . [5] [6] В 1951 году Джон Саттон и Джанет Уотсон опирались на эту работу, интерпретируя метаморфическое и структурное развитие льюизского периода как серию дискретных орогенических событий, которые можно было различить в полевых условиях. [7] Они использовали рой долеритовых даек, известных как дайки Скури, в качестве маркеров, чтобы разделить тектонические и метаморфические события на Скоурианское событие, которое произошло до внедрения даек, и более позднее Лаксфордское событие, которое деформировало и метаморфизировало элементы тот же рой дайк. Последующие полевые исследования, метаморфические исследования и радиометрическое датирование уточнили их хронологию, но подтвердили их первоначальную гипотезу. [1]
Древнейшая часть льюизийского комплекса представляет собой группу гнейсов архейского возраста, образовавшихся в интервале 3,0–2,7 млрд лет назад. Эти гнейсы распространены по всему обнажению льюизийского комплекса на материке. Доминирующей литологией комплекса Скури являются полосчатые серые гнейсы, обычно гранодиоритовые , тоналитовые или трондьемитовые по составу. Метаосадочные гнейсы встречаются относительно редко. [1] Считается, что протолит Скурийских гнейсов состоит из гранита с вспомогательными основными и ультраосновными плутоническими породами, придающими общий бимодальный характер. Некоторые различия в возрасте протолитов из разных частей комплекса и их последующая тектоническая и метаморфическая история позволяют предположить, что внутри материкового обнажения существуют два или, возможно, три отдельных блока земной коры. [1]
Главным метаморфическим событием в Центральном регионе было событие гранулитовой фации Бадкаллиана 2,5 млрд лет назад. В Северном регионе отсутствуют признаки гранулитовой фации, а в Южном регионе локально выявлено более раннее событие 2,73 млрд лет назад.
Это тектоническое и метаморфическое событие предшествует основному метаморфическому событию гранулитовой фации в Скурианском комплексе, но в основном предшествует внедрению даек Скури. Это событие деформирует свиту постбадкаллианских пегматитов, датированных 2,49-2,48 млрд лет назад и предшествующих большинству даек Скури, что дает возможный диапазон возрастов примерно 2,48-2,42 млрд лет. [1] Деформация сопровождалась ретроградным метаморфизмом вплоть до амфиболитовой фации. , аналогично более позднему событию в Лаксфорде. Различить эти два события оказалось сложно. [1] Основные инверийские зоны сдвига были выявлены в Центральном и Южном регионах, включая зону сдвига Канисп.
Этот основной рой даек разрезает полосчатость гнейсов комплекса Скури и, следовательно, датирует основные магматические, тектонические и метаморфические события, которые их создали. [7] Из-за степени позднего метаморфизма и деформации в других частях материкового обнажения единственные надежные радиометрические возрасты получены из Центрального региона, что дает возраст основной части роя примерно 2,4 млрд лет. Некоторые дайки, которые Судя по всему, они внедрились в более холодную кору Скурии, их возраст составляет около 2,0 млрд лет, то есть того же возраста, что и недатированные силлы в группе Лох-Мари. Некоторые из основных даек свидетельствуют о вторжении в горячую местную породу . По химическому составу большинство даек представляют собой кварц-долериты , реже встречаются оливиновые габбро , нориты и бронзит -пикриты .
Супракортовые породы группы Лох-Мари образуют две большие области обнажений вблизи Лох-Мари и Гейрлох в Южном регионе. Группа состоит из метаосадков с прослоями амфиболитов , интерпретируемых как метавулканиты с некоторыми основными силлами . Вероятно, они отложились около 2,0 млрд лет назад, поскольку содержат обломочные цирконы , дающие смесь архейского и палеопротерозойского возраста. [1]
Лаксфордский ярус первоначально был выявлен по наличию деформации и метаморфизма даек Скури. Лаксфордский век можно разделить на раннее событие до 1,7 млрд лет назад, связанное с регрессом гнейсов Скури от гранулитовой фации к амфиболитовой, и более позднее событие с локальным дальнейшим регрессом к зеленосланцевой фации, часть которого может быть гренвиллийской по возрасту (около 1,1 млрд лет назад). . [1] Раннее событие особенно связано с зонами сдвига, в которых деформированные дайки Скури образуют пластины амфиболита внутри переработанных гнейсов. Первоначальный минералогический состав даек также меняется на комплекс амфиболитовой фации, даже там, где они остаются недеформированными. Ранние лаксфордские ткани прорезаны серией гранитов и пегматитов , особенно в Северном и Южном регионах, датированных 1,7 млрд лет назад.
Большая часть льюизианских обнажений Внешних Гебридских островов состоит из пород комплекса Скури, прорезанных постскурианскими гранитами. Переработка Лаксфорда обширна, и немодифицированной коры Скурии сохранилось очень мало. Пласты амфиболитов, интерпретируемые как деформированные члены дайков Скури, встречаются гораздо реже, чем на материке. Большую часть площади обнажения составляют супракрустальные породы, около 5% от общего количества. Связь между супрекорстальными породами и скорийскими гнейсами остается неясной. [1]
Магматический комплекс Саут-Харрис состоит в основном из анортозитов и метагаббро, в меньшем количестве — тоналитов и пироксен-гранулитовых гнейсов. Эти магматические породы внедрены в супракрустали Левербурга и Ланжевата. Радиометрическое датирование предполагает, что комплекс внедрялся в течение периода примерно 2,2–1,9 млрд лет, что сопоставимо с возрастом группы Лох-Мари. Анортозит Несс, обнаженный на северо-восточной оконечности Льюиса, также обнаружен связанным с метаосадками и дает аналогичный модельный возраст Sm-Nd - около 2,2 млрд лет. Считается возможным, что тела Саут-Харрис и Несс когда-то составляли часть сплошного тела. , нарушенный Лаксфордовой деформацией. [1]
Эти два пояса метаосадков обрамляют магматический комплекс Южный Харрис и образуют крупнейшее обнажение таких пород на Внешних Гебридских островах. Радиометрическое датирование показало, что эти метаосадки имеют палеопротерозойский возраст и аналогичны породам группы Лох-Мари. Связь этих метаосадков со скурийскими гнейсами остается неясной. [1]
Эта зона разлома простирается на всю длину Внешних Гебридских островов на расстояние около 200 км, погружаясь на ВЮВ на 20–30°. Порода разлома в зоне разлома демонстрирует долгую и сложную историю движения с развитием разломной брекчии , милонита и псевдотахилита , что указывает на разломы на широком диапазоне уровней земной коры. [1]
Несмотря на многочисленные изменения, затронувшие льюизианские гнейсы в метаосадках этих двух толщ, они демонстрируют общую историю, хотя и с некоторыми важными различиями. Самый крупный из них, вкладыш Гленелг -Аттадейл , демонстрирует признаки метаморфизма эклогитовой фации внутри обеих тектонически сопоставляемых единиц, составляющих этот вкладыш, что, как полагают, связано с утолщением земной коры во время палеопротерозойского события около 1,7 млрд лет назад и гренвильского орогенического события соответственно. [8]
