книги / Региональная геология России (краткий курс)

фанерозойского возраста общей мощностью более 6 км. Все отложения чехла нарушены многочисленными разломами с образованием приразломных антиклинальных и синклинальных складок, вытянутых в субширотном направлении.

Впадина Берингова моря является молодым, вероятно, плейстоценовым образованием. На западе оно обрамляется киммерийскими сооружениями Чукотки, а на востоке и севере – Кордильерами Аляски совместно с находящимися в их пределах древними массивами – Чукотским и Анадырь-Сью- ардским (Аляска, США). На юге море ограничено дугой Алеутских островов. Около половины его площади приходится на шельф шириной более 720 км. Шельф соответствует плите Дежнева – разбитой и опущенной платформе с типично континентальной корой, некогда составлявшей одно целое с погребенной и переработанной Чукотской плитой. Основание плиты Дежнева имеет, вероятно, протерозойско-раннепалеозойский возраст и перекрывается мезозойско-кайнозойским чехлом мощностью до 10 км. Он представлен преимущественно терригенными отложениями прибрежно-морского и озерного происхождения. В разрезе верхнего мела известны прослои поле- вошпатово-кварцевых песчаников с пористостью до 25 % и проницаемостью до 200 мД.

Впадина Охотского моря значительной своей частью располагается на жесткой плите, имеющей древний фундамент. Дно северной и средней частей моря, кроме мелководных прибрежных зон, характеризуется глубинами от 0,2–0,5 до 1–1,7 км. Предполагается, что здесь находится блок древней, скорее всего домезозойской, консолидации – Охотоморский срединный массив. Кора мощностью 25–32 км имеет здесь континентальный характер и включает осадочный (0–10 км), «гранитный» (10–12 км) и «базальтовый» (15–17 км) слои.

Наиболее древним, по-видимому, раннедокембрийским основанием обладает Северо-Охотоморское сводовое поднятие, вероятно, представляющее собой подводное продолжение Охотского срединного массива с архейским фундаментом. На большей части площади Охотоморского массива фундамент перекрыт чехлом мезозойских (?) и кайнозойских существенно терригенных осадков мощностью от 0–0,5 км в сводовых под-

221

нятиях до 3–5 км в прогибах и впадинах и даже до 6–10 км в грабенообразной впадине Дерюгина. В неогене поверхность Охотоморского массива была приподнята и в значительной части осушена, а в плейстоцене вновь подверглась значительному, но неравномерному опусканию.

В южной части моря расположена глубоководная (до 3–3,5 км) Южно-Охотская (Южно-Курильская) котловина (впадина), граничащая на юго-востоке с Курильской островной грядой и выполненная неогеновыми и четвертичными осадками (до 3–4 км), залегающими на фундаменте мезозойского и более древнего возраста. Сейсмические данные о структуре коры Южно-Охотской котловины интерпретируются поразному. Одни геофизики предполагают наличие здесь несколько утоненной (до 27 км), растянутой и утяжеленной в нижней части инъекциями мантийного материала континентальной коры, другие – более тонкой (12–15 км) коры субокеанического типа. Плотность теплового потока в Южно-Ку- рильской впадине достигает 100 мВт/м2 и более. Впадина, повидимому, имеет рифтогенную природу и образовалась в нео- ген-четвертичное время в процессе растяжения и утонения континентальной коры.

Наиболее погруженные участки дна Японского моря имеют океаническое строение. В центральной части моря расположена возвышенность Ямато, сложенная подводными выходами гранитов. На западе море обрамлено докембрийской корой Корейского полуострова и Ханкайского массива. Между блоками докембрийской коры находятся блоки верхнепалеозойской континентальной коры, развитые по обе стороны Японского моря. Здесь развиты фрагменты мезозойско– кайнозойской континентальной коры окраинного вулканического пояса Сихотэ-Алиня, Сахалина, корейского и японского отрезков краевого вулканического пояса позднесенонскопалеогенового возраста.

В зоне Татарского пролива мощность земной коры достигает 30 км, мезозойских и кайнозойских отложений, лежащих на палеозое или докембрии, – около 10 км.

Полезные ископаемые. Вдоль берегов Чукотского, Берингова, Охотского, Японского морей и в прибрежной зоне

222

мелководья широко распространены россыпи золота и касситерита, почти всегда заключенные в погребенных аллювиальных отложениях. На акватории Берингова, Охотского и южной части Японского морей выделяется целый ряд нефтегазоносных бассейнов, приуроченных к прогибам и впадинам.

Контрольные вопросы

1. Каковы состав и строение впадин каждого из окраинных морей Тихоокеанского пояса?

2. Назовите полезные ископаемые, распространенные в прибрежных частях и на акваториях этих морей.

ГЛАВА 12 ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

ТЕРРИТОРИИ РОССИИ

Анализ рассмотренного выше геологического строения территории России и близлежащих областей позволяет наметить некоторые общие черты и важнейшие закономерности развития разновозрастных регионов. Можно выделить несколько главных этапов (мегаэтапов) эволюции земной коры для северной половины суперконтинента Евразии [3].

Мегаэтап формирования древнейшей протоконтинентальной коры платформ – катархей и архей. Наиболее древ-

ние породы земной коры известны только в составе фундамента древних платформ и срединных массивов. Это гнейсы, гранито-гнейсы, граниты, кристаллические сланцы и амфиболиты. Древнейшая первичная кора Земли могла иметь базитультрабазитовый состав. В условиях высоких температур и давлений при аномально повышенном тепловом потоке она подвергалась неоднократной переработке – складчатости, гранитизации, исключительно сильному метаморфизму и мигматизации. Такая переработка, охватывавшая громадные пространства, привела в середине архея к образованию гранитогнейсовых комплексов, так называемых «серых гнейсов», представлявших собой древнейшую протоконтинентальную кору, возраст которой оценивается в 3,2–3,9 млрд лет. Глуби-

223

ны, на которых, по экспериментальным данным, происходило региональное преобразование пород нижних горизонтов раннеархейского или катархейского гранулитового комплекса, должны были достигать 30 км.

В течение раннеархейского этапа не существовало устойчивых областей типа платформ, не было и четко выраженной линейности структур, характерной для фанерозойских геосинклиналей.

С архейскими образованиями связаны относительно бедные метаморфогенные месторождения полезных ископаемых.

Протогеосинклинально-протоплатформенный мега-

этап (ранний протерозой). В начале раннего протерозоя тепловой поток и степень подвижности литосферы в пределах значительных областей Северной Евразии и, в частности, на территориях нынешних Восточно-Европейской и Сибирской платформ существенно снизились, верхняя часть их коры приобрела некоторую «жесткость», и на обширных площадях установился сравнительно спокойный протоплатформенный режим. Самая большая протоплатформенная область находилась на месте Сибирской платформы, частично выходя за ее современные границы.

Образование протоконтинентальной коры в раннеархейское время привело к тому, что в раннем протерозое могли формироваться линейные рифтогенные (троговые) зеленокаменные и сланцевые зоны, разделявшиеся массивами раннеархейской консолидации. Последовательность отложений в этих протогеосинклинальных прогибах в самом общем виде может быть сопоставима с таковой и в фанерозойских геосинклиналях. В них накапливались толщи базальтов, спилитов, ультраосновных лав, внедрялись базитовые и гипербазитовые массивы, формировались терригенные образования (граувакки), а позднее появились средние и кислые эффузивы и флишоидные осадочные толщи.

Протогеосинклинальные области развивались также на территориях будущих подвижных поясов (в пределах Казахского нагорья, Северного Тянь-Шаня, Алтае-Саянской области, Колымского массива и пр.). Общий план их расположения не-

224

достаточно ясен, но несомненно, что по протяженности и ширине они значительно уступали подвижным поясам неогея.

Обширные территории протоплатформенных областей испытывали воздымание, денудировались, а их кора временами подвергалась повторному прогреву и наложенному ретроградному метаморфизму. На некоторых их участках формировались довольно глубокие брахиформные впадины – протосинеклизы, в основном заполнявшиеся терригенным материалом. На других участках в обстановке растяжения возникали проторифтовые структуры и линейные грабенообразные прогибы, в основном заполнявшиеся либо терригенно-кремнистым (Криворожская зона), либо вулканогенным (существенно базальтовым) материалом (Печенга-Варзугская зона).

Процессы горизонтального растяжения коры, вулканизма и последующего сжатия, метаморфизма и гранитизации в протогеосинклинальных и протоплатформенных областях на протяжении раннего протерозоя подчинялись общей глобальной цикличности. Иначе говоря, весь ранний протерозой представлял собой единый крупнейший тектоно-термальный цикл, осложненный несколькими более частными циклами.

Мегаэтап обособления и доплитного развития древних платформ и заложения подвижных (геосинклинальных)

поясов – поздний протерозой. В конце раннего протерозоя на площадях будущих платформ происходили общее значительное снижение и усреднение уровня их тектоно-термальной активности. Они превращаются в обширные ядра стабилизации (кратонизации), между которыми сохраняются области, где развитие протогеосинклинальных прогибов не полностью закончилось в конце раннего протерозоя. В раннем–среднем рифее на территории Северной Евразии усилились процессы деструкции континентальной коры, выражавшиеся в ее растяжении, раздроблении, заложении линейных грабенообразных прогибов и общем утонении, не доходившем (или почти нигде не доходившем), однако, до ее полного разрыва. В разных районах Евразии процессы деструкции проявлялись с различной интенсивностью, что привело к обособлению древних платформ – Восточно-Европейской, Сибирской, Китайской и др., где эти процессы были выражены относительно слабо, и зало-

225

жению между ними, а также между ними и областью Тихого океана широких зон (подвижных протопоясов), где деструкция проявилась сильнее.

На древних платформах деструкция коры выразилась в возникновении и углублении многочисленных различно ориентированных авлакогенов, а также в извержениях базальтов и более кислых продуктов в авлакогенах и становлении ультраосновных щелочных массивов центрального типа.

В подвижных протопоясах деструкция проявилась в заложении вдоль их границ с платформами более глубоких, широких, протяженных и устроенных сложнее, чем авлакогены, авлакогеосинклинальных прогибов. Последние завершали свое длительное, часто полициклическое развитие деформациями сжатия в конце рифея, венде или кембрии (Тиманская, Запад- но-Уральская, Енисейская, Таймырская, Байкало-Патомская и другие зоны). Типичные эвгеосинклинальные прогибы и тем более раздвиговые зоны с корой океанического типа до начала позднего рифея в подвижных протопоясах, по-видимому, почти нигде не возникали.

Геосинклинально–платформенный мегаэтап – рифей– палеозой. В конце позднего протерозоя или в начале палеозоя внутри подвижных протопоясов резко усилились процессы растяжения и раздробления континентальной коры, приведшие к заложению типичных геосинклинальных (в том числе эвгеосинклинальных) прогибов и систем. Во многих из них эта кора была полностью разорвана и возникли более или менее широкие зоны с маломощной корой океанического типа.

Процессы деструкции протекали в разных регионах в разное время и с различной интенсивностью. Поэтому в одних геосинклинальных системах раздвиговые зоны с океанической корой образовались уже в конце рифея–венде (например, восток Алтае-Саянской области), в других – не раньше кембрия или начала ордовика (Урал, Тянь-Шань, Большой Кавказ).

В результате деструкционных процессов заложились крупнейшие геосинклинальные пояса – Урало-Монгольский, Средиземноморский и Тихоокеанский. Однако раздробление коры в начале рифея почти не затронуло щиты древних платформ, а проявилось в пределах будущих плит, но, начиная

226

с позднего кембрия–венда, платформы стали вовлекаться

вобщее слабо дифференцированное опускание, подвергаться широким морским трансгрессиям и вступили в главную эпоху формирования плитного чехла.

Уже с конца позднего рифея–венда некоторые прогибы подвижных поясов стали периодически испытывать деформации сжатия. В дальнейшем, на протяжении всего палеозоя, импульсы сжатия неоднократно повторялись в различных зонах подвижных поясов, чередуясь с фазами растяжения, и к концу палеозоя последовательно охватили все продольные зоны Ура- ло-Монгольского и большую часть Средиземноморского поясов. В Тихоокеанском поясе, за исключением отдельных зон, деформации сжатия в палеозое не играли столь существенной роли.

Врифейско-палеозойском мегаэтапе развития литосферы выделяется несколько этапов: байкальский, салаирский, каледонский, герцинский (варисцийский), в течение которых в целом происходило постепенное сокращение пространств, занятых геосинклиналями и нарастание консолидированных площадей. Однако местами наблюдался и обратный процесс – раздробление уже стабилизированных участков и заложение

вих пределах новых геосинклинальных прогибов.

Вбайкалидах сравнительно слабо проявился орогенный этап, и в разных районах завершающая складчатость была растянута во времени. В конце позднего протерозоя ряд областей байкальской складчатости причленился к платформам, как бы «нарастив» последние (южное обрамление Сибирской и севе- ро-восточный угол Восточно-Европейской платформ).

Одновременно с заложением геосинклинальных поясов

врифее древние платформы подверглись некоторому общему растяжению и раздроблению, и в их пределах сформировалась сеть авлакогенов, процесс развития которых сопровождался трапповым магматизмом.

Салаирско-каледонский этап эволюции тесно связан с байкальским, и на рубеже рифея и раннего кембрия в областях каледонских геосинклиналей не происходило перестройки структурного плана или она была невыразительна. В салаирских и каледонских геосинклиналях широко развиты зоны

227

офиолитовой ассоциации, местами превращенной в меланж. Такие зоны могут маркировать былые троги с корой океанического типа.

Каледонская складчатость не во всех районах проявлялась одновременно, поэтому и выделяются «ранние» и «поздние» каледониды. По сравнению с геосинклинальным комплексом, ярко выраженным в каледонидах, орогенный как бы недоразвит, редуцирован.

В пределах Урало-Монгольского пояса в результате каледонской складчатости сформировался Центрально-Казахстан- ский–Северо-Тянь-Шаньский массив, окруженный геосинклинальными прогибами, рифеидами и байкалидами южного обрамления Сибирской платформы. Присоединилась восточная часть Алтае-Саянской области. Орогенный режим продолжался до конца позднего палеозоя. В каледонидах неизвестны краевые прогибы, так как каледонские геосинклинали не граничат непосредственно с платформами. Лишь в Скандинавии складчатые сооружения каледонид надвинуты на Балтийский щит.

Для заключительной стадии развития каледонид характерно неравномерное проявление гранитоидного магматизма, с особенностями которого связано образование месторождений титана, железа, меди и хрома.

Каледонская складчатость практически не проявилась в Средиземноморском и Тихоокеанском поясах, хотя местами и устанавливаются движения на рубеже силура и девона.

Герцинский этап эволюции ознаменовался еще бóльшим сокращением территорий, занятых геосинклиналями. Последние принципиально не отличались от каледонских, обладали сложной зональностью и развивались преимущественно в тех районах, где и в раннем палеозое существовал геосинклинальный режим. Герциниды ярче всего выражены в УралоМонгольском и Средиземноморском поясах, а в Тихоокеанском позднепалеозойская складчатость почти не проявлялась. В герцинских геосинклиналях широко развиты как вулкано- генно-осадочные и вулканогенные толщи, так и сланцевограувакковые отложения. Во многих районах (на Урале, ТяньШане, на Большом Кавказе) присутствует офиолитовая ассо-

228

циация, породы которой нередко очень сильно раздроблены

ипревращены в меланж.

Ворогенный этап в позднем палеозое на месте герцинских геосинклиналей сформировались горно-складчатые сооружения, нередко с надвиговой и покровной структурой (Урал, Южный Тянь-Шань). Перед фронтом герцинских складчатых сооружений, по существу, впервые возникают типичные краевые прогибы, сложенные угле-, соле- и гипсоносными формациями, а также толщами континентальных грубообломочных красноцветных моласс.

Важной особенностью герцинских складчатых сооружений на рассматриваемой территории явилось широкое проявление гранитоидного магматизма, особенно в позднем палеозое (Южный Тянь-Шань, Урал, Рудный Алтай), происходившее длительное время и захватившее середину собственно геосинклинального этапа. Такой мощный кислый магматизм вызывал интенсивные метаморфические преобразования вмещающих пород. С особенностями магматизма связана и чрезвычайно богатая и разнообразная металлогения герцинид. Среди месторождений преобладают магматические, скарновые

игидротермальные, а из металлов – медь, железо, свинец, цинк, молибден, вольфрам и др.

Вконце позднего палеозоя весь Урало-Монгольский пояс превратился в складчатую область, так же как и большая северная часть Средиземноморского пояса. В результате огромные пространства Западной Сибири, Средней и Центральной Азии и Европы оказались «спаянными» с платформами и каледонскими областями, нарастив континентальную кору.

ВТихоокеанском поясе в верхнем палеозое происходило усиленное накопление терригенных образований с локальными проявлениями складчатости. Перестройка структурного плана

изаложение мезозойских геосинклиналей произошли примерно на рубеже раннего и среднего карбона.

Втечение палеозоя древние платформы испытывали дифференцированные тектонические движения, сопровождавшиеся формированием крупных синеклиз. В периоды резких перестроек структурного плана на платформах вновь возникали авлакогены, например, Припятский, Днепровско-Донецкий

229

и другие – на Восточно-Европейской платформе, Вилюйский – на Сибирской, развитие которых сопровождалось основным магматизмом. Зоны максимального прогибания на платформах тяготели к геосинклинальным областям, обрамлявшим в это время платформы.

Континентально-геосинклинально-океанический мегаэтап – мезозой–кайнозой. Сравнительно короткий

(0,25 млрд лет) мезозойско-кайнозойский мегаэтап развития Евразии и Земли в целом еще далек от своего завершения. Около 10 млн лет назад началась его последняя – неотектоническая – стадия.

Мезозойская эра ознаменовалась образованием молодых океанов – Атлантического, Индийского, Арктического – и колоссальной по протяженности срединно-океанической рифтовой системы. Эти процессы сказались и на более древнем – Тихом океане.

На территории России и ближнего зарубежья в это время сосуществовали древние платформы, складчатые и геосинклинальные области. Самые восточные звенья Урало-Монголь- ского пояса (Монголо-Охотская область) подверглись столь сильному влиянию Тихоокеанского пояса, что превратились в его апофиз. При этом на западе области регенерированные геосинклинали закончили свое развитие уже в раннем или среднем триасе, а в более восточных районах – в поздней юре и в раннем мелу.

Наиболее яркой особенностью геосинклинального комплекса мезозоид является широкое, почти повсеместное распространение терригенных образований в западных зонах, прилегающих к платформам и областям более древней складчатости, лишенных вулканических продуктов. Только во внутренних районах появляются эффузивы и кремнистые толщи пород (Новосибирско-Чукотская система, Сихотэ-Алинь, Корякское нагорье). В противоположность несколько «недоразвитому» геосинклинальному этапу орогенный этап в мезозоидах выражен хорошо, с образованием краевых прогибов и межгорных впадин, выполненных молассами, часто угленосными.

Характерной чертой мезозоид является также мощный орогенный магматизм, представленный широким диапазоном

230