В геологии Северной Европы йотнские отложения [примечание 1] представляют собой группу докембрийских пород, более конкретно относящихся к мезопротерозойской эре ( рифейскому периоду ), хотя некоторые из них могут быть моложе. К йотнским отложениям относятся древнейшие из известных отложений Прибалтики , не подвергшиеся метаморфизму . В стратиграфическом отношении йотнические отложения залегают на гранитах рапакиви и других магматических и метаморфических породах и часто прорваны более молодыми диабазами .
Джотнические отложения включают богатые кварцем песчаники , алевролиты , аркозы , сланцы и конгломераты . [3] [4] Характерный красный цвет отнических отложений обусловлен их отложением в субаэральных (например, неморских) условиях. [5] Йотнические отложения являются старейшими известными отложениями в Балтийском регионе, которые не подвергались метаморфизму . [4] [5]
Их возраст плохо определен, но, как правило, они моложе гранитов рапакиви и старше постйотнских [примечание 2] диабазов , внедряющихся в отложения. Это означает, что йотнические отложения отложились примерно 1600–1260 миллионов лет назад. Однако некоторые йотнические отложения моложе диабазов, то есть их возраст может составлять менее 1260 миллионов лет. [2] Йотнические отложения обычно относят к рифейскому ярусу мезопротерозойской эры . [1] [2] Йотнические отложения покоятся на так называемых субьотнских [примечание 3] породах, которые включают выветренные граниты рапакиви и гогландскую серию . [6] [7] [8] Амантов и его коллеги комментируют термины «Йотниан» и «Постйотниан» следующим образом: [2]
эти термины следует интерпретировать как более описательные (т.е. диабаз обычно прорезает песчаник), чем временные (все йотнские песчаники не обязательно старше всех постйотнских диабазов).
В крупном масштабе отнические отложения классифицируются как часть «квазиплатформенной» группы отложений Восточно-Европейской платформы, которые не метаморфизованы достаточно, чтобы быть частью «протоплатформы», и недостаточно недеформированы, чтобы быть частью категории «катаплатформы». . [7] По аналогии с установленным субкембрийским пенепленом , который простирается на большей части территории Фенноскандии , были предположения о существовании эксгумированного субйотнского пенеплена . [9] Эта поверхность действительно существует, но ее протяженность очень ограничена и представлена небольшими долинами в Свеге и вдоль системы Вестердалэльвен - Далэльвен . [10]
Есть свидетельства того, что ютнические покровные породы или йотническая платформа когда-то покрывали большую часть Фенноскандии , а не ограничивались несколькими местами, как сегодня. [11] [12] Ограниченная географическая протяженность йотнических отложений в настоящее время обусловлена их эрозией в течение геологического времени . [11] Осадочные породы того же возраста, что и йотнические отложения, имеют низкий потенциал сохранности . [13] Распространение некоторых йотнских отложений пространственно связано с возникновением гранита рапакиви. [3] [примечание 4] Корья и его коллеги (1993) утверждают, что совпадение йотнских отложений и гранитов рапакиви в Финском и Ботническом заливах связано с существованием тонкой коры в этих местах. [15] В настоящее время йотнские осадочные породы обычно встречаются в полуграбенах , узких грабенах , в слегка прогнутых (синклинальных) положениях или в смешанных грабен-синклиналях. [2] [9] Большинство грабенов, вмещающих отнические отложения, ориентированы с северо-запада на юго-восток. [16] Однако самое крупное проявление йотнских отложений не встречается ни в рифте, ни в грабене, а находится в Даларне , Швеция. [3] [7] Было высказано предположение, что осадочные бассейны, вмещающие йотнические отложения в Даларне, Евле , Ботническом море , Сатакунте и Ладожском озере, образуют линию опускания , параллельную области предполагаемой халландско-данополонской субдукции , что, возможно, соответствует древний задуговой бассейн . [17]
Между Финляндией и Швецией йотнические отложения распространены в Ботническом заливе , Ботническом и Аландском морях , включая Южный Кваркен . [2] [7] [11] Известные йотнские породы в Аландском море представляют собой песчаники и относятся к формации Сёдерарм (неофициально). Выше них залегают песчаники и сланцы верхнего рифея и венда. [8] Полностью в пределах шведских вод находится йотнийское отложение отложений в бассейне Ландсорт между Готландом и Стокгольмским архипелагом . [8] [11] Йотнийские породы, обнаруженные в бассейне Ландсорт, представляют собой красные песчаники. [8] В Ботническом море на шельфе Пори в Сатакунте мощность отнических отложений достигает тысяч метров, в других местах мощность значительно меньше, например 100 м на мелководье Силен, а в других местах Ботнического моря отнические отложения отсутствуют. [11] Субкембрийский пенеплен пересекает хотнические породы в Ботническом море. [11]
Мухос в северо-восточной части Ботнического залива является местом залегания отнических отложений. [2] В этом месте в пределах Грабена Мухос можно найти йотнские отложения, сместившиеся вниз примерно на один километр. Отложения Мухосского Грабена в нижней части представляют собой конгломераты и аркозы, контакт которых с подстилающими метаморфическими породами представляет собой несогласие . Галька конгломерата сложена сланцами и гранитами, а матрица – аркозой. Основная масса (90–80%) толщи осадков сложена алевролитами и сланцами . Цвет алевролитов и сланцев варьируется от красного и коричневого до серого и зеленого. Алевролиты и сланцы прослаиваются аркозовыми песчаниками. Красные аркозовые песчаники Мухос Грабена сравнимы с песчаниками Сатакунты. Эти отложения имеют речное происхождение. [5]
В южной части Сатакунты, недалеко от берегов Ботнического моря, находятся отложения йотнского периода, известные как песчаник Сатакунты. [2] [18] Эти отложения представляют собой аркозовые песчаники красного цвета и четкой слоистости , которые прослоены меньшим количеством красного или черного сланца. По минералогическим и геохимическим характеристикам отложения относят к незрелым . Песчаники Сатакунды представляют собой речные отложения . [5] На основании находок глауконита в йотнских породах северо-западной части обнажения было высказано предположение, что по крайней мере в этом месте диагенез происходил под водой. [16] Он находится в грабеновой структуре северо-западно-юго-восточного простирания [примечание 5] , которая помогла сохранить отложения. Этот грабен сместился вниз примерно на 650 метров. [5] Песчаник Сатакунта имеет возраст не моложе 1400–1300 миллионов лет. Осадочная груда Сатакунта имеет толщину не менее 600 метров, но, вероятно, может достигать 1800 метров. Дайки диабаза , содержащие оливин возрастом 1270–1250 миллионов лет, прорезают песчаники Сатакунты. [18]
Осадочные и вулканические породы обнажаются на восточном берегу Ладожского озера в России. К ним относятся «Салмийская серия» или «Салминская свита» и «Приосерская свита», являющиеся йотнийскими единицами. [1] [2] [19] Эти породы перекрывают гранит Salma rapakivi, а также магматические и метаморфические породы палеопротерозойского возраста . [11] [19] Песчаник , песчаник и конгломерат являются осадочными компонентами свиты Салми, которая дополнительно включает основные вулканические породы . [19] Как и Сатакунта и Мухос в Финляндии, отложения Ладожского озера расположены в грабене позднепротерозойского возраста. [20] Грабеновая структура, вмещающая отложения, известна как «Паша-Ладожская структура», которая также частично является синклиналью, поэтому ее называют грабен-синклиналью. [2] Максимальная мощность груды отложений составляет не менее 800 метров. [20] Йотнические отложения обнажены только в виде небольших обнажений на суше, но на дне озера обнажения больше. [2]
На полуострове Рыбачий на севере Мурманской области расположены осадочные породы йотнского периода, отложения которых датируются 1126±50 миллионами лет назад. Эти породы надвинуты более молодыми породами венда и верхнего рифея . [21]
Йотно-терская свита обнажается вдоль Терского берега у южных берегов Кольского полуострова . Эти обнажения представляют собой переполнение соседнего Кандалакшского грабена , также заполненного этими отложениями. Формация имеет илистые пласты внутри матрицы слюды и глины . Терская свита отложилась в промежутке между 1263 и 1080 миллионами лет назад (погрешность ±40 миллионов лет). Соседний Керецкий грабен в Белом море заполнен 2000–1500-метровыми йотническими отложениями. [21]
В Швеции йотнийские породы можно найти в Даларне , Евле , Нордингро , Свартельвене , озере Меларен и Альмесокре (группа Альмесокра). [3] [11]
Группа отложений Йотнии Альмесокра лежит на севере Смоланда на территории треугольной формы с центром вокруг Нэссё , в дополнение к этому существует небольшая полоса этих отложений, идущая на север от основной территории. Группа Альмесокра занимает площадь около 380 км 2 (150 квадратных миль). [22] [23] Группа Альмесакра состоит из богатых полевым шпатом песчаников, аргиллитов и незначительного количества конгломерата. Предполагается, что отложения имеют речное происхождение. Аргиллиты составляют около 10% обнажений, а песчаники и конгломераты составляют оставшиеся 90% обнажений. Мощность осадочной толщи не превышает 1200 метров. [13] Группа Альмесокра тектонически нарушена, демонстрирует значительную складчатость и прорвана диабазом. [22] [13] Группа Альмесокра перекрывает плутоны Трансскандинавского магматического пояса . [13] По крайней мере, в некоторых обнажениях самые нижние отложения представляют собой аркозы, предположительно местного происхождения, такие как grus . [22] Геологи Ева-Лена Туллборг и ее коллеги считают, что группа Альмесокра возникла на первых этапах эрозии поднятого Свеконорвежского региона на западе. [24]
Рядом с Бревиком в муниципалитете Эксьё и Ройде есть дайки диабаза, содержащие многочисленные округлые обломки красного йотнинского песчаника , включая кварцевый аренит и аркозу . Эти йотнические ксенолиты интерпретируются как часть конгломерата, разрушенного диабазовой магмой. Было только высказано предположение о существовании конгломерата, содержащего округлые обломки йотнских осадочных пород, и он не был обнаружен вблизи рассматриваемых диабазов. [25]
Проявление в Даларне (песчаник Дала) площадью 50 х 150 км представляет собой самый крупный известный регион, покрытый в настоящее время йотническими отложениями. [3] Песчаник простирается за пределы границы Швеции в Хедмарк в Норвегии , где он известен как «песчаник Трисил». Бурение в Идре показало, что песчаник Дала простирается под покровами Каледонии . Песчаник Дала несогласно залегает на фундаменте Трансскандинавского магматического пояса . Несогласие, предположительно образовавшееся в результате субаэральной эрозии, представляло собой поверхность пенеплена во время отложения песчаника Дала. Ландшафт пенеплена сформировался после длительных периодов эрозии. [17] Отложение песчаника Дала произошло между 1650 и 1200 миллионами лет назад. [26]
Максимальная мощность отложений Даларны составляет 800 м. Самые нижние отложения представлены конгломератами и брекчиями . Выше этого базального слоя отложения представлены в основном слоистым красным песчаником с прослоями сланца и конгломерата. [19] Среди песчаников встречаются песчаники граувакки и богатые кварцем песчаники. [7] Замечательной особенностью песчаников Далы является то, что в отложениях сохранились такие деликатные особенности, как следы ряби , следы капель дождя и грязевые трещины . [19] Песчаники в Даларне имеют эоловое происхождение и представляют собой древние дюны и междюнные отложения. [27] Песчаник Дала имеет отпечаток погребального метаморфизма низкой степени типа пумпеллиита , что означает, что когда-то они, должно быть, были погребены под несколькими километрами отложений. Возможно, что песчаник Дала когда-то был соединен с Ботническим заливом эпиконтинентальным морем . [11] Песчаник Дала представляет собой часть широкой синклинали , выровненной с севера на юг . Седиментация в Даларне, по-видимому, происходила не в грабене или рифте, как в случае большинства других отнических отложений. [3]
Береговые йотнские отложения в Евле (песчаник Евле) имеют предполагаемую максимальную толщину 900 метров. Наряду с песчаником Дала, песчаник Евле подвергся погребальному метаморфизму низкой степени типа пумпеллиита, то есть когда-то они, должно быть, были погребены под несколькими километрами отложений. [11] Вместе с йотнскими отложениями Нордингро песчаник Евле разделяет связи с йотнскими породами Сатакунты. [3] Археологические находки показывают, что песчаник Евле использовался в качестве жернова в Лейстане недалеко от Упсалы . [28]
Йотнийский песчаник встречается в районе Сёдра Бьёркфьерден на озере Меларен . [примечание 6] Видимые обнажения можно найти в местности Раста на западе острова Экерон и на нескольких небольших островах и островках: Мидсоммар, Пингст, Госхольмен, Гошольмскарет и Госхольмсхаттен, причем последние три являются частью природного заповедника. [29] [30] Йотнийский песчаник также встречается на дне Бьоркьердена, и исследования ледниковых неровностей позволяют предположить, что к северу от района Бьоркфьердена есть необнаженный йотнский песчаник, где обнажения представляют собой остатки эродированного докембрийского метеоритного кратера , заполненного йотнскими отложениями. В Расте фундамент под отложениями сложен гранитами и пегматитами свекофеннского складчатости . [29]
В районе Нордингро, простирающемся от Мальмона до Хернона, йотнские отложения залегают на комплексе габбро , монцогранита , гранитов и анортозитов . [31] Джотнические отложения состоят из богатого кварцем песчаника , аркозы и конгломерата . [31] [32] Песчаник и аркоза имеют черные и фиолетовые линзы и пласты алевролита и сланца. Мощность алевролитовых пластов обычно составляет от 5 до 10 сантиметров. [32] Йотнические отложения в районе Нордингро часто демонстрируют перекрестные слои и следы ряби . Есть также ископаемые дюны . В Рингкаллене толщина йотнических отложений составляет 65 метров. [32] Обнаженные профили отложений демонстрируют значительные различия в осадочных фациях . [32] Средой отложения песчаников, включая аркозу, была насыпь или канал с небольшим течением. Окружающая среда, вероятно, была речной, поскольку палеотечения в некоторой степени однородны. Возможно также, что некоторые слои отлагались на приливных отмелях или в виде эолианитов . [32] Подобно песчаникам Евле, обнажения в Нордингро связаны с обнажениями Сатакунта в Финляндии. [3] Отложения как прорваны , так и покрыты диабазом . [31]
На острове Тярно- Йотни в дайке диабаза обнаружены ксенолиты песчаника . Было интерпретировано, что эти ксенолиты произошли из покровных пород йотнского периода, лежащих над дайкой, которые с тех пор подверглись эрозии. Как только дайка прорвалась, фрагменты йотнических пород должны были попасть в дайку, а затем опуститься во время «обратного подъема магмы». Связь дайки с йотническими отложениями позволяет предположить, что магма внедрялась во влажные отложения в виде своего рода пеперита . [12]
Йотнские отложения (в основном кварцевые песчаники и алевролиты) существуют в некоторых местах под фанерозойскими платформенными отложениями западной Латвии и западной Литвы [4] в пределах Балтийской синеклизы . [7]
