книги / Региональная геология России (краткий курс)

Рис. 8.7. Тектоническая схема Таймыро-Североземельской складчатой области (по Ю.Е. Погребицкому и др., упрощенно): 1 – архейские образования, 2 – рифейские образования, 3 – верхний рифей – венд, моласса, 4 – кембрий–девон, 5 – средний карбон–нижний триас, 6 – средний триас–олигоцен, 7 – предполагаемые контуры Карского массива, 8 – главнейшие разломы.

Цифрами в кружках обозначены зоны: 1 – Карский массив, 2 – Северная, 3 – Центральная, 4 – Южная, 5 – ХатангскоПясинский прогиб, 6 – Тарейский вал

южного Таймыра триасовой складчатости. Байкалиды отделены от каледонид крупным Карским срединным массивом.

Северо-Таймырская система байкалид включает складча-

тые структуры рифея, имеющие субширотное простирание. По строению она сходна с байкалидами Восточных Саян и Енисейского Кряжа.

По типу формаций главного геосинклинального комплекса система подразделяется на северную миогеосинклинальную и южную эвгеосинклинальную зоны. Широко развиты субширотные разломы, самые крупные разделяют выделенные зоны, возможно, они являются надвигами. Крупный поперечный разлом сечет все структуры Таймыра, он прослежен в восточной

151

части острова Октябрьской Революции и Таймырского полуострова. На севере он отделяет Таймырскую систему от каледонид Северной Земли.

М и о г е о с и н к л и н а л ь н а я з о н а, примыкающая к Карскому массиву, сложена мощными (до 10 км) терригеннокарбонатными толщами рифея, дислоцированными в линейные складки, часто опрокинутыми к югу. Несогласно на них залегают породы верхней части верхнего рифея, представленные молассой. Выше лежит флишоидная толща венда–кембрия мощностью 1,7 км, дислоцированная слабее.

Э в г е о с и н к л и н а л ь н а я з о н а сложена интенсивно дислоцированными отложениями среднего и нижней части верхнего рифея (главный геосинклинальный комплекс). Здесь развиты спилито-кератофировая и кремнисто-диабазовая формации. К этой зоне приурочены офиолитовые пояса, вытянутые вдоль разломов. Главный геосинклинальный комплекс этой зоны прорван крупными массивами гранитов.

На юге и юго-западе этой зоны рифейские отложения главного геосинклинального комплекса перекрыты молассовыми формациями верхов рифея. Верхний комплекс с венда по нижний карбон включительно представлен субплатформенными терригенными и карбонатными формациями общей мощностью 4–6 км.

Южно-Таймырская (Быррангская) зона шириной более

150–200 км и длиной более 1000 км сложена складчатыми толщами верхнего палеозоя и триаса. Отложения среднего и верхнего карбона и низов перми представлены морскими терригенными флишоидными породами. Выше залегает угленосная толща пермского возраста. Разрез венчается наземной трапповой формацией верхов перми, нижнего и среднего триаса. Общая мощность комплекса изменяется от 6–8 км на западе до 12 км на востоке. Он прорван небольшими массивами щелочных интрузий.

Североземельская система каледонид примыкает с севера к Таймырской системе байкалид. В ее пределы входят острова Октябрьской революции, Пионер и Комсомолец. К главному геосинклинальному комплексу в этой области относятся породы от верхнерифейских до ордовикских включительно. Разрез представлен миогеосинклинальными формациями: терриген-

152

ными и карбонатными, а также терригенным флишем. Орогенный комплекс (3–4 км) составляют карбонатные отложения силура и пестроцветные гипсоносные девона.

На северном побережье Таймыра обнажаются гнейсы дорифейского возраста, слагающие фундамент Карского массива. Предполагается, что он протягивается под водами Карского моря далеко на запад, к побережью Новой Земли. На востоке он граничит по разлому с каледонидами Северной Земли.

Все зоны Таймыра формировались в условиях платформенного режима, начиная с кембрия и по крайней мере до среднего карбона, о чем свидетельствует малая мощность отложений, их состав и отсутствие несогласий. Начиная со среднего карбона оживляются тектонические движения, режим становится близким к орогенному и происходит накопление угленосных отложений и трапповой формации. Такая же обстановка существовала в это время в Тунгусской синеклизе на Сибирской платформе.

Полезные ископаемые. В Южно-Быррангской зоне известны крупные месторождения каменного угля в отложениях татарского яруса верхней перми, разрабатываемые открытым способом. Угли высокого качества, в том числе коксующиеся.

Втриасовых и нижнемеловых отложениях встречаются пласты бурых углей.

Спластовыми интрузиями нижнетриасовой трапповой формации в той же зоне связано медно-никелевое оруденение.

Взонах разрывных нарушений и в рудоносных жилах, пронизывающих палеозойские отложения Южно-Таймырской зоны,

обнаружены свинцово-цинковые, мышьяково-сурьмяно-ртутные месторождения и вольфрамо-молибденовая минерализация.

Хатангско-Пясинский прогиб весьма перспективен для открытия месторождений нефти и газа. Газовые месторождения открыты в его западной части.

Контрольные вопросы

1.Покажите на геологической карте местоположение Таймыро-Североземельской складчатой области. Какие основные тектонические структуры развиты в ее пределах?

2.Назовите важнейшие полезные ископаемые области.

153

8.6. Западно-Сибирская эпипалеозойская плита

Территория Западно-Сибирской плиты (ЗСП) площадью 3,5 млн км2 представляет собой заболоченную низменность, покрытую тайгой и тундрой, дренируемую речной системой реки Оби с ее левым притоком – рекой Иртышом и притоком Иртыша рекой Тоболом, а также реками Таз и Енисей. На западе плита ограничена герцинидами Урала, на востоке древней Сибирской платформой, а на юго-востоке и юге каледонскими и герцинскими сооружениями Казахского нагорья и АлтаеСаянской области. На севере плита продолжается в акваторию Карского моря, где ее граница пока точно не установлена

(рис. 8.8).

154

До середины ХХ в. Западно-Сибирская плита, почти целиком скрытая под мощным чехлом четвертичных отложений, оставалась геологически почти неизученной. Однако еще в 30-е годы И.М. Губкин высказал предположение о ее возможной нефтеносности. Широкий разворот поисково-разведочных работ в послевоенный период позволил выявить главные черты ее геологического строения и оценить перспективы нефтегазоносности. В 1953 г. в районе г. Березово был получен первый промышленный фонтан газа, а в 60–70-х годах в центральной и северной частях плиты выявлен, разведан и введен в эксплуатацию обширный богатейший в России нефтегазоносный бассейн. В настоящее время в пределах плиты пробурены десятки тысяч скважин, несколько тысяч из них вскрыли доюрский фундамент.

Значительный вклад в изучение геологии и нефтегазоносности ЗСП внесли работы Ф.Г. Гурари, И.К. Куликова, Н.И. Нестерова, Н.Н. Ростовцева, Н.Г. Чочиа, А.А. Трофимука, Ю.Г. Эрвье, Ю.Н. Карогодина и многих других исследователей.

______________________________________________________

Рис. 8.8. Структурная схема и районирование Западно-Сибир- ской плиты по подошве юрско-кайнозойского плитного комплекса (по И.И. Нестерову и др., 1984, с изменениями и дополнениями): 1 – границы Западно-Сибирской плиты со складчатыми областями и Сибирской платформой, 2 – границы Западно-Сибирской плиты с Тургайским и Хатангско-Пясинским прогибами, 3 – стратоизогипсы подошвы мезокайнозоя, 4 – границы краевых зон и внутренней части плиты, 5 – границы главных тектонических элементов внутри этих зон, 6 – то же, частных элементов, 7 – область предполагаемого распространения мощного доюрского комплекса чехла (ЗКЗ – западная краевая зона, ЮКЗ – южная краевая зона, К – Кулундинская впадина, ВКЗ – восточная краевая зона). Структурные элементы внутренней части плиты: МС – Мансийская синеклиза; ХА – Хантейская антеклиза (С – Сургутский свод, НВ – Нижневартовский свод, Ю – Юганская впадина), П – Пурский желоб, KB – Кеть-Вахская антеклиза, X – Худосейский желоб, Ч – Чулымская синеклиза, СИ – Среднеиртышская синеклиза, НТ – Надым-Тазовская синеклиза (У – Уренгойский мегавал, НП – Нижнепурская впадина, М – Мессояхский мегавал), ЯГ – Ямало-Гыданская синеклиза (Г – Гыданское поднятие)

155

Относительно тектонической структуры Западной Сибири существуют две гипотезы.

По одной из них – это эпипалеозойская плита с мезозой- ско-кайнозойским чехлом и разновозрастным, в основном ка- ледоно-герцинским, складчатым фундаментом, сходным с обнажающимся по ее южной и западной периферии. По другой гипотезе, во внутренней части плиты погребен обширный докембрийский массив или несколько древних срединных массивов. Позднее возникло представление о том, что геосинклинальный и постгеосинклинальный мегаэтапы ее развития разделялись переходным тафрогенным или рифтогенным этапом,

втечение которого формировался «промежуточный» комплекс, выполняющий в основном ряд субмеридиональных грабенов

(например, огромный Колтогорско-Уренгойский авлакоген,

протягивающийся по меридиану реки Пур).

Одни исследователи относят переходный этап целиком к триасу – началу юры, но другие предполагают, что на севере, а может быть, и в центральной части нынешней плиты рифтогенез проявлялся уже в палеозое или даже в позднем протерозое, а триасовые и, возможно, часть палеозойских отложений

вэтих районах представляют нижние горизонты ее чехла. Наибольшие разногласия вызывает строение доюрского

основания центральной и особенно северной части плиты, фундамент которой пока не достигнут бурением. Согласно одной концепции, на севере плиты предполагается существование обширного, глубоко (до 10–12 км) погруженного байкальского или добайкальского Ямало-Надымского массива, возможно, представляющего наряду с Восточно-Европейским и Сибирским кратонами один из фрагментов огромной дорифейской протоплатформы. Однако высокие скорости сейсмических волн на поверхности фундамента этого массива позволяют некоторым исследователям допускать субокеанический тип строения его коры.

По другой концепции, главную роль в структуре фундамента центральной и северо-западной частей плиты играет очень широкая субмеридиональная герцинская складчатая система, объединяющая Иртышскую и Колпашевскую ветви герцинид и несколько небольших срединных массивов, которая на

156

севере достигает полуострова Ямал и западной части Гыданского полуострова.

В структуре юрско-кайнозойского плитного комплекса чехла ЗСП представляет собой огромную плоскую впадину, или мегасинеклизу, с широкими пологомоноклинальными западными, южными и восточными крыльями, где мощность этого комплекса составляет от 0 до 3 км, постепенно выклиниваясь к краям плиты, и более погруженными (от 3 до 6–8 км) внутренними частями в центре и на севере плиты (см. рис. 8.8, 8.9).

Рис. 8.9. Широтный структурно-формационный разрез мезозойскокайнозойского плитного комплекса через среднюю часть ЗападноСибирской плиты [3]: 1 – границы формационных комплексов, 2 – их стратиграфические объемы, 3 – границы геологических формаций, 4 – нерасчлененное палеозойское основание, 5–11 – фациальный состав формаций (5 – песчаные, 6 – глинисто-песчаные, 7 – песчаноглинистые, 8 – глинисто-алевритовые, 9 – песчано-глинистые конти- нентально-морские, 10 – глинистые морские, 11 – глинистые и крем-

нистые), 12 – скважины, 13 – проявления нефти и газа

На западе и юге юрско-кайнозойский комплекс в основном ложится несогласно на разновозрастный палеозойский фундамент, на востоке, в Приенисейской зоне, с докембрийским фундаментом – на пологозалегающий доюрский – венд- ско-триасовый промежуточный структурный этаж. В восточной зоне этот комплекс выполняет несколько пологих проги-

157

бов, в которых его мощность достигает 4–7 км, а его подошва опускается до 6–9 км.

По мнению многих исследователей, предполагающих существование в северной части плиты обширного докембрийского массива, здесь также присутствует промежуточный палеозойско-триасовый комплекс, мощность которого возрастает к северу от 0 до 3–6 км, а подошва опускается от 4–5 до 10–14 км. По-видимому, он распространяется, сокращаясь

вмощности, в западную часть Карского моря.

Вцентральной части плиты, в среднем Приобье, в строении нижних горизонтов юрско-кайнозойского плитного чехла вырисовываются несколько структур (см. рис. 8.8): Мансий-

ская синеклиза, Хантейская антеклиза с Сургутским и Нижневартовским сводами, Пурский (Тазовско-Пурский) желоб, Кеть-Вахская антеклиза и Худосейский желоб, сливающийся на юго-востоке с неглубокой Чулымской синеклизой.

Южнее Кеть-Вахской и Хантейской антеклиз располагается субширотно вытянутая Среднеиртышская синеклиза, а еще южнее – неглубокая Иртыш-Кулундинская синеклиза.

Внаиболее погруженной северной части плиты находятся две глубокие синеклизы – Надым-Тазовская и к северу от нее Ямало-Гыданская, разделенные узким субширотным Мессоях-

ским мегавалом.

На фоне этих крупных структурных элементов в залегании нижних горизонтов юрско-кайнозойского комплекса вырисовывается множество более мелких брахиформных, преимущественно субмеридионально вытянутых поднятий, прогибов, а также флексур и разломов, отражающих длительные блоковые подвижки в фундаменте. Ко многим из этих частных положительных структурных форм в чехле приурочены месторождения нефти и газа. Вверх по разрезу отчетливость и вертикальная амплитуда этих форм, как и крупных структур, снижаются и они постепенно затухают.

Вструктуре палеогена вся плита, кроме ее восточной периферии, представляет огромную плоскую синеклизу, а неоген выполняет остаточную впадину, сохранившуюся в южной части плиты.

158

Относительно мощные (до 100–200 м) четвертичные отложения покрывают всю площадь плиты. Но наибольшее опускание испытала в антропогене ее северная часть.

Характерной особенностью чехла ЗСП является почти исключительно терригенный его состав. Общий объем пород чехла оценивается в 8 млн км3.

Строение глубоких горизонтов земной коры Западной Сибири вырисовывается на основании главным образом гравиметрических данных и материалов ГСЗ.

Мощность земной коры на окраинах ЗСП с 40–45 км уменьшается до 35–38 км в большинстве ее внутренних районов и до 30–35 км в самой северной ее части. Еще больше (до 25–30 км) уменьшается к центру и северу плиты мощность консолидированной части коры. В отличие от типично континентальной коры на большей части плиты, в ее северных районах, где поверхность М приподнята, а в кровле опущенного до 8–14 км фундамента установлены аномально высокие скорости продольных волн (6,3–7,2 км/с), некоторые исследователи предполагают наличие коры субокеанического типа, аналогичной таковой в Прикаспийской впадине.

В геологической истории ЗСП выделяются три главных мегаэтапа. Первый из них – от архея до начала рифея – предшествовал заложению Урало-Монгольского подвижного пояса. Второй мегаэтап начался с заложения этого подвижного пояса в рифее и охватывает длительный период его геосинклинального развития, завершившийся в северной его части в конце палеозоя. Третий – мезозойско-кайнозойский этап – отвечает постгеосинклинальному развитию этого региона.

Можно предположить, что территория плиты вместе с нынешними Восточно-Европейской и Сибирской платформами входила в конце раннего протерозоя в состав обширной Евразиатской протоплатформы.

В раннем–среднем рифее этот огромный континентальный блок стал подвергаться деструкции, особенно интенсивной в пределах формировавшегося Урало-Монгольского пояса. Вдоль его границ с обособлявшимися Восточно-Европейской и Сибирской платформами заложились глубокие авлакогеосинклинальные прогибы (Уральский, Енисейский), а ряд дру-

159

гих зон раздробления, погружения и растяжения континентальной коры возник во внутренней части этого пояса, в том числе в пределах нынешней Западно-Сибирской плиты.

В позднем рифее–венде в пределах Казахского нагорья, Алтае-Саянской области и смежных южных районов ЗападноСибирской плиты, а в начале палеозоя – в пределах Урала и западной части этой плиты началось формирование геосинклинальных систем, сопровождавшееся раздвиганием блоков континентальной коры и возникновением между ними «рвов» с корой океанического типа. Их деформированными фрагментами в фундаменте плиты являются офиолитовые комплексы эвгеосинклинальных зон салаирид и каледонид в ее юговосточных и южных районах и герцинид Уральской, Иртыш-

ской, Колпашевской	геосинклинальных	систем в	западной
и центральной частях	плиты, местами	вскрытые	бурением

и установленные геофизическими методами. В конце палеозоя в результате герцинских деформаций сжатия геосинклинальные прогибы этих систем превратились в постепенно вырождающиеся к северу складчатые сооружения, спаявшиеся со смежными древними стабильными массивами и догерцинскими складчатыми зонами, образовав разновозрастный гетерогенный фундамент формирующейся Западно-Сибирской плиты.

В начале постгеосинклинального мегаэтапа развития (в раннем триасе) субширотное сжатие сменилось растяжением и раздроблением континентальной коры, приведшим к наземным извержениям базальтов и формированию многочисленных субмеридиональных грабенов в западной (Зауральской) и южной частях центральной зоны ЗСП. В позднем триасе в грабенах накапливались лимнические угленосные толщи. В ранней– средней юре на западной окраине и в южной части плиты в отдельных грабенах и впадинах формировались терригенные континентальные аллювиально-озерные отложения с бурыми углями, а в вовлеченных в общее опускание средней и северной ее частях они сливаются в сплошной покров континентальных терригенных осадков с отдельными морскими прослоями мощностью до 1–2 м, лежащий в основании юрскокайнозойского плитного комплекса чехла.

160