книги / Региональная геология России (краткий курс)

Наиболее богаты полезными ископаемыми, связанными с платформенным чехлом, отложения герцинского комплекса, в меньшей степени – альпийского и еще меньше – каледонского.

Нефть и газ. Важную роль в экономике России играют месторождения нефти и газа, приуроченные к терригенным толщам верхнего девона, карбона и нижней перми на ВолгоУральской антеклизе (Ромашкинское, Туймазинское и др.). Ряд месторождений, связанных с каменноугольными, нижнепермскими и мезозойскими отложениями, выявлен в Прикаспийской синеклизе (Астраханское, Тенгизское и др.). В Печорской синеклизе промышленная нефтегазоносность характерна почти для всего разреза чехла – от силурийской системы до пермской. Здесь открыты газоконденсатные месторождения – Вуктыльское, Джебольское и др. В Прибалтике, в Калининградской области, известно более 10 небольших месторождений нефти, приуроченных к песчаникам среднего кембрия.

Каменный уголь известен в нескольких бассейнах платформы – Донецком, Подмосковном, Западно-Уральском и Камском.

Донецкий бассейн, где сосредоточены большие запасы высококачественных углей (антрацитов), в настоящее время значительно увеличил свои запасы, так как по данным бурения выяснилось, что угленосные толщи карбона прослеживаются к западу, северу и востоку от «открытого Донбасса», т.е. в области, где карбон скрыт под чехлом более молодых отложений («закрытый Донбасс»).

Подмосковный угольный бассейн с запасами до 24 млрд т характеризуется гумусовыми и сапропелевыми бурыми углями раннекаменноугольного возраста (лимническая угленосная формация).

В юго-восточной части Русской плиты располагается Камский угленосный бассейн, охватывающий территорию Пермской, Кировской, Саратовской, Ульяновской, частично Самарской и Оренбургской областей, Башкортостана, Татарстана, МариЭл, Удмуртии и Чувашии общей площадью свыше 600 км2. Глубина залегания угольных пластов колеблется в Татарстане от 890 до 1300 м, в Удмуртии от 1000 до 1600 м,

91

в Башкортостане и в Пермской области – в основном в пределах 1300–2000 м. Общее количество угольных пластов в разрезе толщи достигает 15–17. Их мощности изменяются от нескольких сантиметров до 10–15 и даже 40 м (Вятская площадь). Общие запасы достигают 100 млрд т. Угли в подавляющем большинстве относятся к гумусовым. Они являются ценным энергетическим сырьем и с успехом могут быть использованы как для нужд энергетики, так и для полукоксования, подземной газификации и получения жидкого топлива.

В западной складчатой зоне Урала расположен ЗападноУральский угленосный бассейн, простирающийся от среднего течения р. Печоры на севере до широты г. Екатеринбурга на юге и включающий четыре угленосных района: ЩугорВуктыльский, Вишерский, Кизеловский и Чусовской. Наиболее изученными, но в настоящее время практически отработанными, являются Кизеловский и северная часть Чусовского.

Горючие сланцы. Ордовикские горючие сланцы («кукерситы») добываются в Ленинградской области (г. Гдов) для получения горючего газа, жидкого топлива и химических продуктов. Верхнеюрские месторождения и проявления горючих сланцев и высокобитуминозных пород образуют обширную Волжско-Мезенско-Печорскую сланценосную провинцию,

всоставе которой наблюдаются также месторождения фосфоритов и фосфатопроявления. Полоса выходов юрских морских отложений, вмещающих эти залежи, располагается субмеридионально, в зоне развития верхнепалеозойских и отчасти триасовых пород Притиманья, Приуралья, Прикамья и Поволжья.

Соли. Крупное месторождение калийных солей связано

снижнепермскими (кунгурскими) соленосными отложениями Предуральского прогиба (Соликамск). Гигантские запасы галита (около 1 трлн т) и сильвина (свыше 45 млрд т) заключены

всоленосных толщах кунгурского яруса Прикаспийской синеклизы.

Кместорождениям фосфатного сырья относятся зале-

жи осадочных фосфоритов в верхнеюрских и нижнемеловых отложениях центральных и восточных районов Русской плиты.

92

Месторождения алюминиевых руд представлены пластовыми и линзообразными залежами бокситов визейского возраста (район Тихвина и Онежского озера, Подмосковье).

В районах Липецка и Тулы еще с Петровских времен известны горизонты болотных железных руд (бурых железняков) в отложениях низов визейского яруса.

Огромные запасы писчего мела заключены в верхнемеловых отложениях Ульяновско-Саратовской синеклизы и других районов.

Среди верхнемеловых отложений Воронежской антеклизы известны желваковые фосфориты сеномана и зернистые фосфориты кампана.

На западном склоне Среднего Урала из аллювия притоков р. Вишеры драгами добываются россыпные алмазы и золото. Коренные месторождения алмазов обнаружены в последние годы на севере Архангельской области, приуроченные к многочисленным среднепалеозойским кимберлитовым трубкам на восточном склоне Балтийского щита. Аналогичные трубки обнаружены на Тимане, в Приазовье и других регионах платформы.

Кроме перечисленных выше наиболее важных видов полезных ископаемых на ВЕП распространены разнообразные строительные материалы (пески, глины, известняки, мергели, гипс), торф, минеральные воды.

Контрольные вопросы

1. Наметьте границы древней Восточно-Европейская платформы.

2. Какие основные структурные элементы выделяются в пределах платформы? Найдите и покажите их на тектонической и геологической картах.

3.Охарактеризуйте состав и строение фундамента в пределах Балтийского и Украинского щитов.

4.Чем представлен нижний комплекс платформенного чехла Восточно-Европейская платформы?

5.Каковы состав и строение верхнего комплекса осадочного чехла платформы (венда – нижнего девона, среднего девона – триаса, юры – кайнозоя)?

93

6. Перечислите важнейшие полезные ископаемые, связанные с фундаментом и осадочным чехлом Восточно-Европей- ская платформы.

ГЛАВА 7 СИБИРСКАЯ ДРЕВНЯЯ ПЛАТФОРМА

7.1. Общие сведения

Сибирская платформа (СП) занимает центральное место в структуре Северной Азии, располагаясь между двумя крупнейшими сибирскими реками – Енисеем и Леной [1–6]. Она представляет собой крупнейший блок земной коры, практически полностью консолидированный к концу архея. Сибирской она была названа в 1923 г. академиком А.А. Борисяком. По площади платформа почти не уступает ВосточноЕвропейской (4,5 млн км2), но отличается от нее более возвышенным и расчлененным (среднегорным) рельефом с абсолютными отметками 1–1,5 км. Бóльшую часть платформы занимает Среднесибирское плоскогорье. В ее юго-восточной части расположены Алданское нагорье, хребты Становой и Джугджур. Крупные реки, протекающие по Сибирской платформе: Нижняя Тунгуска, Подкаменная Тунгуска, Ангара, Лена, Витим, Олекма, Алдан и их притоки, имеют глубоко врезанные долины.

Основные представления о строении СП были получены исследованиями В.А. и С.В. Обручевых, Н.С. Шатского, Ю.М. Шейнмана, А.А. Борисяка, М.М. Тетяева, Т.И. Спижарского и др.

В течение долгого времени Сибирская платформа уступала Восточно-Европейской по степени изученности. Лучше всего были известны южные районы платформы в связи с их промышленным освоением (добыча угля, солей, слюд, графита, золота). За последние 50–60 лет получено огромное количество нового материала по геологическому строению платформы, пробурены тысячи скважин, выполнен большой объем геофизических работ, открыты новые месторождения полезных ископаемых, в том числе и нефть.

94

7.2.Местоположение и границы

Вплане Сибирская платформа имеет форму неправильного многоугольника, несколько расширяющегося к югу (рис. 7.1). Ее современные границы оформились в мезо-кайнозое, довольно хорошо выражены в рельефе и определяются в основном существованием в земной коре сети глубинных разломов.

Рис. 7.1. Сибирская платформа [3], с упрощением: 1-11 – Сибирская платформа: 1-4 – щиты и другие выступы фундамента: 1 – выходы фундамента на поверхность, 2 – грабены и впадины, выполненные мезозойскими отложениями, 3 – мезозойские массивы гранитоидов, 4 – зоны раннепротерозойской и мезозойской тектономагматической

95

активизации; 5-11 – Лено-Енисейская плита: 5 – погребенные авлакогены, выполненные верхним протерозоем или палеозоем, 6 – авлакогены, испытавшие инверсию, на поверхности, 7 – крылья щитов (моноклизы), 8 – антеклизы и своды в сложных антеклизах; 9 – седловины и крылья антеклиз и сводов, 10 – синеклизы и перикратонные впадины, 11 – наиболее глубокие части синеклиз; 12-20 – метаплатформенные области: 12 – авлакогеосинклинальные складчатые зоны (байкальские, салаирские и каледонские), 13 – то же, под фанерозойским чехлом, 14 – метаплатформенные массивы – выступы фундамента на поверхность, 15 – то же, под фанерозойским чехлом; 16 – зоны палеозойской и раннемезозойской тектономагматической активизации в авлакогеосинклинальных зонах и метаплатформенных массивах; 17-20 – метаплатформенные области без расчленения; 17 – нижне-среднепалеозойский чехол, деформированный в каледонскую и герцинскую эпохи, 18 – палеозойско-триасовый чехол, смятый в линейные складки в раннекиммерийскую эпоху, 19 – недеформированный палеозойский и мезокайнозойский чехол – поднятия, 20 – то же, впадины; 21-25 – подвижные (эпигеосинклинальные складчатые) области: 21 – зоны салаирид и каледонид и срединные массивы Урало-Монгольского пояса, 22 – зоны герцинид и ранних киммерид того же пояса, 23 – зоны поздних киммерид и срединные массивы Забайкальско-Охотской и Верхояно-Чукотской областей, 24 – позднекиммерийские краевые прогибы, 25 – чехол молодых плит в пределах подвижных поясов; 26 – Охотско-Чукотский позднемезозойский вулканический пояс; 27 – краевые зоны океанических впадин (континентальный склон); 28 – глубоководные впадины с корой субокеанического типа; 29 – линейные складчатые зоны в чехле платформы; 30 – контуры мезозойских (а), кайнозойских (б) впадин

икайнозойские грабены (в); 31 – соляные диапиры; 32 – крупные крутые разломы на поверхности и погребенные; 33 – крупные надвиги; 34 – зоны широкого развития основных вулканитов триасового (а)

инеоген-четвертичного (б) возраста; 35 – кимберлитовые трубки; 36 – щелочно-ультрабазитовые и щелочные интрузивные массивы; 37 – предполагаемые крупные астроблемы.

Структурные элементы, обозначенные на карте цифрами: 1-2 – Алдано-Становой щит (1 – Алданское сводово-глыбовое поднятие, 2 – Становое сводово-глыбовое поднятие); 3 – Чульманская впадина, 4 – Токинская впадина, 5 – Чарская впадина (грабен), 6 – Алданская моноклиза, 7 – Юдомо-Майский прогиб, 8 – Нельканская зона краевых дислокаций, 9- Вилюйская синеклиза, 10 – Сунтарский горст, 11 – Байкало-Патомская складчатая зона, 12 – Березовская впадина, 13 – Кемпендяйская грабенообразная впадина, 14 – Мархин-

96

ская грабенообразная впадина, 15 – Хапчагайский выступ, 16 – Предверхоянский краевой прогиб, 17 – Анабарский массив (щит), 18 – Оленекское поднятие, 19 – Котуйский авлакоген, 20 – Уджинский авлакоген, 21 – Мунское поднятие, 22 – Суханская впадина, 23 – Попигайская кольцевая структура (астроблема?); 24-26 – Анга- ро-Ленская ступень (24 – Прибайкальский прогиб, 25 – НепскоПрисаянская зона, 26 – Непско-Ботуобинская антеклиза), 27 – Иркут- ско-Черемховская впадина, 28 – Тасеевская синеклиза, 29 – Канская впадина, 30 – Приенисейская (Байкитская) антеклиза (моноклиза), 31 – складчатое сооружение Енисейского кряжа, 32 – Тунгусская синеклиза, 33 – Ангаро-Вилюйский прогиб, 34 – Турухано-Норильское горстовое поднятие, 35 – Хатангско-Пясинский прогиб, 36 – ЛеноХатангский (Лено-Анабарский) прогиб.

На западе и юге платформа граничит со складчатопокровными сооружениями Урало-Монгольского пояса. На западе они погребены под мезозойско-кайнозойским чехлом молодой Западно-Сибирской плиты, а на юго-западе, юге и юговостоке выражены в рельефе современными горными хребтами и надвинуты на платформу.

Северное ограничение платформы может быть условно совмещено с Хатангско-Пясинским прогибом – ответвлением Западно-Сибирской плиты.

Современная восточная граница довольно четкая и прослеживается на севере вдоль Предверхоянского краевого прогиба, образуя дугу, обращенную выпуклостью к юго-западу.

7.3.Основные структурные элементы

Впределах платформы выделяются (см. рис. 7.1) Алдан-

ский щит, занимающий юго-восточную часть платформы, и значительно меньший выступ в ее северной части – Анабарский щит, который ряд исследователей рассматривает как часть Анабарской антеклизы. В крайней северо-восточной части этой антеклизы выделяется Оленекское, а в юго-восточной – Мунское поднятия. В юрский период на Алданском щите возникли грабенообразные впадины – Чульманская, Токинская и ряд более мелких.

Верхнепротерозойско-фанерозойский платформенный че-

хол слагает огромную Лено-Енисейскую (Средне-Сибирскую)

97

плиту, в пределах которой фундамент опущен до глубины 10 км. Наибольшие мощности чехла (8–10 км) установлены в пределах синеклиз, в восточной и западной частях плиты. Наименьшие мощности имеет чехол на антеклизах и в обрамлении щитов.

Площадям распространения мезозойских отложений в западной и восточной частях платформы соответствуют две крупные синеклизы: Тунгусская и Вилюйская. С юга и юго-

востока они окаймляются Ангаро-Ленской антеклизой и Ал-

данской моноклизой. На северо-западе Тунгусская синеклиза ограничивается Турухано-Норильским поднятием.

С Тунгусской синеклизой и со структурами Енисейского кряжа граничит по зонам разломов Приенисейская (Байкит-

ская, Вельминская) антеклиза.

Вкрайней юго-западной части Ангаро-Ленской антеклизы находится неглубокая Иркутская впадина, выполненная юрскими угленосными отложениями. Юго-восточнее Енисейского кряжа располагается глубокая (до 8 км) Тасеевская синеклиза, к юго-западной части которой приурочена Канская впадина.

Южнее платформа по системе разломов граничит с хребтом Сеттé-Дабáн и Охотским побережьем. На юго-востоке она ограничена Монголо-Охотским глубинным разломом, следующим вдоль южного склона Станового хребта.

Ввосточной части Алданской антеклизы расположен Юдомо-Майский прогиб. В западном направлении поверхность фундамента антеклизы круто погружается в глубокий Березов-

ский прогиб.

На востоке граница платформы скрыта под Предверхоянским краевым прогибом, в который «открывается» Вилюйская синеклиза. От Вилюйской синеклизы в юго-западном направлении трассируются останцы нижнеюрских отложений, составляющие не выраженный в рельефе фундамента Ангаро-

Вилюйский прогиб.

На севере фундамент платформы резко погружается до глубин 10 км и более под Хатангско-Пясинским прогибом.

Ссеверо-востока Анабарскую антеклизу ограничивает Лено-

Хатангский (Лено-Анабарский) прогиб.

98

В пределах платформы выделяется ряд авлакогенов. Наи-

более крупные из них: Уджинский, Вилюйский и Иркинеевский.

Уджинский авлакоген разделяет Анабарский массив и Оленекское поднятие. Вилюйский простирается в северо-восточном направлении в центральной части Вилюйской синеклизы. Иркинеевский авлакоген расположен южнее Енисейского кряжа и ориентирован в субширотном направлении.

Кроме перечисленных выше основных структур на платформе выделяется еще много второстепенных.

7.4. Строение фундамента

Наиболее важной особенностью фундамента Сибирской платформы является четко выраженное блоковое строение как в пределах щитов и массивов, так и на закрытых участках, выявляемое геофизическими методами (рис. 7.2). Лучше всего фундамент изучен на Алданском и Анабарском щитах. Бурением фундамент вскрыт на Алданской моноклизе и АнгароЛенской антеклизе.

Алданский щит имеет форму, близкую к прямоугольнику, длиной 1200 км и шириной до 350 км. С трех сторон он ограничен разломами. Состоит из двух сводово-глыбовых поднятий (мегаблоков) – Алданского на севере и Станового на юге, –

разделенных субширотным Становым глубинным разломом,

по которому Становой пояс надвинут на Алданский мегаблок. Главным отличием последнего является то, что он сложен архейскими породами, практически не испытавшими или испытавшими относительно слабую раннепротерозойскую переработку, в то время как структура Станового пояса сформировалась в основном лишь в конце раннего протерозоя.

Наиболее полный разрез изучен в Алданском мегаблоке. Его центральную и восточную части слагает мощный алданский комплекс архея. В нем выделяются три серии: иенгрская,

тимптонская и джелтулинская.

Иенгрская серия сложена толщами кварцитов, гнейсов и сланцев видимой мощностью более 4–6 км. Тимптонская серия характеризуется широким развитием гиперстеновых гнейсов, кристаллических сланцев (чарнокитов) и мраморов

99

(5–8 км). Вышележащая джелтулинская серия сложена гранатбиотитовыми гнейсами и гранулитами с прослоями мраморов и графитовых сланцев (3–5 км).

Рис. 7.2. Схема внутренней структуры архейского фундамента Сибирской платформы (с использованием данных Р.А. Гафарова, К.А. Савинского и др.): 1 – простирание архейских пород, 2 – древнейший раннеархейский меланократовый фундамент, 3 – граница платформы, 4 – границы крупнейших блоков в фундаменте, 5 – наиболее крупные

разломы

Общая мощность алданского комплекса оценивается в 12–20 км. Более молодым является троговый комплекс вул- каногенно-осадочных пород мощностью 2–7 км, заполняющих многочисленные грабенообразные прогибы, наложенные на раннеархейские образования западной части Алданского мегаблока. На породах трогового комплекса в юго-западной час-

100