Занимает центральную часть Балтийского щита, где он вытянут в северо-западном направлении на 700 км при ширине около 300 км. Он рассматривается как архейския структура.
Современные геологические ограничения субпровинции не соответствуют границам структуры в архее. На юго-востоке она уходит под чехол Русской плиты, где ее продолжение хорошо прослеживается в геофизических полях.
В пределах Карельского составного террейна выделяются три главных типа разновозрастных архейских комплексов:
1) палео- и мезоархейские тоналит-трондьемит-гранодиоритовые (ТТГ) блоки,
2) мезо- и неоархейские ТТГ-зеленокаменные пояса,
3) неоархейские гранит-парагнейсовые пояса.
В позднем архее представлял собой гранит-зеленокаменную область (ГЗО), в которой на раннеархейском тоналит-гнейсовом ("серогнейсовом") фундаменте заложилась система верхнеархейских зеленокаменных прогибов преимущественно меридионального простирания. Мантийными разломами С-СВ простирания ГЗО была разделена на несколько блоков II порядка. Это деление во многом было унаследовано и в период раннепротерозойского тектогенеза.
Позднеархейские приразломные зеленокаменные прогибы Карельского блока обычно состоят из двух структурных подъярусов:
- среднелопийского (коматиит-базальтовая субформация) и
- позднелопийского (терригенная или вулканогенно-терригенная субформация).
В составе среднелопийского подъяруса преобладают метабазальты толеитового, коматиит-базальтового (пикритового) и реже коматиитового ряда. В некоторых структурах отмечены вулканиты андезит-риолитовой серии. Среди осадочных пород известны углеродсодержащие сульфидные сланцы и метаграувакки.
В разрезах верхнего лопия преобладает метаалевропесчаниковая (граувакковая) ассоциация пород, известны горизонты полосчатых железистых кварцитов и конгломератов. Характерно, что в песчаниках и конгломератах полностью отсутствует обломочный калиевый полевой шпат. Крайне редки высокодифференцированные осадки (кварциты, глиноземистые сланцы). Вулканогенная часть разреза сложена дацит-риолитовыми лавами и их туфами. В целом разрезы лопия относятся к мета-базальт-коматиит-граувакковой формации.
В пределах Карельского террейна степень метаморфизма в целом не очень высокая и колеблется от зеленосланцевой до среднетемпературной амфиболитовой фации (гранат-силлиманит-биотит-мусковитовая субфация). На данной территории проявляется закономерность в распределении фаций метаморфизма, свойственная всем архейским гранит-зеленокаменным областям: степень метаморфизма повышается от осевой части зеленокаменного пояса к его окраинам. В целом зеленокаменные пояса более низко метаморфизованы по сравнению с окружающими гранито-гнейсовыми ареалами.
Более высокая степень метаморфизма последних выражается в повсеместном проявлении процессов ультраметаморфизма, которые в частности приводят к формированию автохтонных гранито-гнейсовых и гнейсо-гранитных комплексов в областях сильной мигматизации, а также массивов паравтохтонных и аллохтонных гранитоидов S-типа и других производных процессов ультраметаморфизма, которые отражают процесс формирования коровых магматических очагов.
Возраст рассмотренных процессов метаморфизма определяется следующим образом. Они накладываются как на древние (около 3 млрд. лет), так и на сравнительно молодые (около 2,8-2,85 млрд лет) зеленокаменные пояса. В то же время эти процессы явно предшествуют внедрению комплексов санукитоидов и сиенитов (2,72-2,74 млрд лет) [Бибикова и др., 1993, 1999 а, б; Ранний докембрий..., 2005].
Особняком в последовательности метаморфических процессов стоят «пятна» гранулитов, выделенных в Карельской гранит-зеленокаменной области и отражающих появление «точечных» (локальных) положительных термических аномалий. Их возраст – 2,66 млрд лет, и они представляют отдельное метаморфическое событие.
В платформенной частиКарельский кратонзанимает юго-западное Прионежье, район оз. Белое, Воже-Лачский блок и протягивается на юг до района Вологды. Для Карельской ГЗО характерны достаточно выдержанные меридиональные простирания структур.
Наиболее нижнюю часть разреза Карельской ГЗО образуют двупироксеновые сланцы, гранатовые плагиогнейсы и гранатовые амфиболиты, возникшие по основным и средним вулканитам. Этот гранулит-базитовый комплекс характеризуется возрастом протолита около 3,2 млрд лет, гранулитовым метаморфизмом 3,13 млрд лет и ретроградным метаморфизмом 2,50 млрд лет. Близкий возраст 3,2-3,1 млрд лет имеет комплекс кислых гранулитов: гранат-биотитовые плагиогнейсы, высокоглиноземистые силлиманитовые и кордиеритовые гнейсы и кристаллические сланцы по осадочным породам, реже кварциты.
Очень четко в магнитном поле и поле силы тяжести выделяются неоархейские зеленокаменные «троги», образующие протяженные меридиональные структуры, сложенные лопийской серией – основными, средними, реже кислыми метавулканитами и разнообразными кристаллическими сланцами, испытавшими в палеопротерозое региональный метаморфизм в условиях низкой амфиболитовой (эпидот-амфиболитовой) фации метаморфизма.
В промежутках между зеленокаменными линейными структурами неоархейские образования Карельской ГЗО представлены на западе обширными полями плагиогранитов, тоналитов, гранодиоритов возрастом 2,70-2,65 млрд лет, обрамленными широкими ореолами мигматитов и мигматит-гранитов.
Палеопротерозойские образования в рассматриваемой части Карельской ГЗО развиты ограниченно. На восточном побережье Онежского озера они представлены Бураковской интрузией расслоенных габбро, норитов, пироксенитов, дунитов с возрастом 2,45 млрд лет.
Крупную Онежскую мульду слагают осадочная карбонатно-терригенная толща калевия (1,95–1,90 млрд лет) и пестроцветные до красноцветных метатерригенные толщи вепсия (1,90–1,60 млрд лет), в т.ч. известные шокшинские кварциты.
3. Лапландско-Кольский подвижный пояс или коллизионный ороген (Беломорско-Лапландский пояс).
Расположен между Кольским и Карельским кратонами и имеет северо-западное простирание. По набору слагающих его геологических формаций и тектоническому строению коренным образом отличается от всех других блоков ВЕП и представляет собой классический пример гранулито-гнейсового пояса, тектонически активного на протяжении длительного времени.
В настоящее время этот блок большинством исследователей рассматривается как коллизионная зона, сложенная полиметаморфическими комплексами древних пород, испытавшими не менее трех этапов метаморфизма (> 2,9; 2,7; 1,9 млрд лет).
Тем не менее, в беломорском поясе можно выделить три петроформации (снизу вверх):
1) биотитовые, двуслюдяные, биотит-амфиболовые гранито-гнейсы, обычно микроклинизированные (керетская «свита»),
2) амфиболовые гнейсы, амфиболиты, эпидот-биотитовые плагиомикроклиновые гнейсы с линзами и пластами кианито-гранато-биотитовых гнейсов (хетоламбинская «свита»),
3) средне- и крупнозернистые ржавые кианито-гранато-биотитовые, нередко с кордиеритом, силлиманитом, ставролитом плагиогнейсы в переслаивании с двуслюдяными и гранат-мусковитовыми плагиогнейсами (чупинская, енская "свиты").
Эти петроформации можно объединить в кианит-гнейсовый полиформационный комплекс повышенных давлений. Температура метаморфизма менялась от ранней гранулитовой фации до поздней эпидот-амфиболитовой или низкотемпературной амфиболитовой фации. Вмещающими их породами являются глиноземистые гнейсы, приуроченные к осевой части Беломорского пояса.
Беломорский пояс включает в себя образования:
1) Лапландско-Колвицкого гранулитового пояса;
2) Беломорского амфиболито-гнейсового пояса.
Составной частью Беломорского блока является комплекс гранулитов, известный как Лапландский гранулитовый комплекс или Корва-Колвицкая зона.
Лапландский гранулитовый пояс протягивается из Северной Норвегии через полярную Финляндию на территорию Русской Лапландии и далее после перерыва он снова появляется на северо-восточном побережье Кандалашского залива в виде Колвицко-Умбинской тектонической зоны.
Гранулитовый комплекс по составу представлен основными и кислыми гранулитами, а в тектоническом отношении - серией покровных пластин, общая мощность которых могла достигать двух десятков километров. Комплекс в целом полого надвинут к югу. Для его подошвы характерно развитие гранатовых амфиболитов. Возраст гранулитового метаморфизма оценивается в 1,95-1,9 млрд лет, но возраст протолитов, по некоторым данным, является позднеархейским. В качестве протолита гранулитов выступают парагнейсовые толщи (кислые гранулиты) северной части Лапландского фрагмента, дифференцированные (расслоенные) базит-гипербазитовые и габбро-анортозитоые интрузии (включая Колвицкие массивы) и ассоциация аллохтонныхчарнокитов и эндербитов. Возраст расслоенных лерцолит-габбро-норитовых и габбро-анортозитовых плутонов по циркону попадает в интервал 2,50-2,45 млрд лет, что свидетельствует о палеопротерозойском возрасте метаморфизма гранулитовой фации. В архейской части Беломорско-Лапландского пояса повсеместное наложение палеопротеротерозойского метаморфизма доказывается участием в этих процессах комплекса лерцолитов, габбро, норитов (друзитов), возраст которых 2,45 млрд лет [Ранний докембрий…, 2005]. Степень метаморфизма основных пород соответствует средне- и высокотемпературным субфациям.
Беломорский комплекс расположен в Карелии преимущественно вдоль побережья Белого моря, сложен гнейсами и мигматитами, тектонически подстилает Лапландско-Колвицкий пояс и формирует серию гранито-гнейсовых куполов. Аналогичные купола присутствуют и в Печенга-Варзугском поясе. Возраст Беломорского комплекса определяется как позднеархейский - 2,9-2,8 млрд лет, он коррелируется с возрастом зеленокаменных поясов смежной с юга Карельской гранит-зеленокаменной области (ГЗО), причем установлены непосредственные переходы последних в «беломориды». В раннем протерозое породы «беломорид» претерпели интенсивную тектоническую переработку, и именно в эту эпоху были образованы характерные для них купольные структуры.
Беломорская мегазона целиком сложена отложениями беломорской серии нижнего архея, которая состоит из гранито-гнейсов, амфиболитов, амфиболовых, биотитовых, двуслюдяных и высокоглиноземистых гнейсов и сланцев, прорванных интрузиями габброидов и гранитов архейского и раннепротерозойского возраста. Мощность отложений превышает 10 км. Породы беломорской серии характеризуются сложной складчатой структурой и проявлением многофазного (выделяются до четырех фаз) метаморфизма ретроградной направленности (от гранулитового, датируемого 2,85 млрд. лет, через амфиболитовый с возрастом 2,5-2,7 млрд. лет до эпидот-амфиболитового и зеленосланцевого, проявившихся 2,2 и 1,8-1,9 млрд. лет назад). Необходимо отметить относительно слабое проявление в Беломорской мегазоне по сравнению со смежными Кольской и Карельской процессов гранитизации.
В целом Лапландско-Беломорский пояс представляет типичный гранулит-гнейсовый коллизионный пояс, образование которого началось с рифтинга и, вероятно, спрединга и завершилось коллизией Кольского и Карельского эпиархейских континентальных блоков в конце раннего протерозоя. Южный пограничный надвиг пояса уходит на глубину 12 км и прослеживается вглубь пояса на 80 км.