книги / Региональная геология России (краткий курс)

ти Алданского мегаблока залегает мощный (6–12 км) удоканский комплекс, представленный терригенными отложениями, выполняющими протоплатформенный Кодаро-Удоканский прогиб.

Становой мегаблок мощностью около 10 км образован интенсивно дислоцированными гнейсами, амфиболитами, кристаллическими сланцами и мраморами, метаморфизованными в гранулитовой фации. В раннем протерозое архейские толщи мегаблока подверглись гранитизации и мощному регрессивному метаморфизму, а в палеозое и мезозое – многократной магматической активизации, полностью «съевшей» на западе почти весь архейский становой комплекс. Эта активизация – влияние соседней Монголо-Охотской области.

На Анабарском щите в строении архейского фундамента выделяется несколько серий, образующих линейные изоклинальные складки северо-западного простирания.

Эти серии, метаморфизованные в гранулитовой и амфиболитовой фациях, рассматриваются в качестве возрастного аналога алданского комплекса. Общая мощность разреза превышает 15 км.

В пределах небольшого Оленекского поднятия на северовостоке Анабарской антеклизы обнажаются метаморфизованные в зеленосланцевой фации толщи песчаников, алевролитов, филлитов и кислых вулканитов (до 3 км), смятых в пологие линейные складки северо-западного простирания и прорванных телами габбро-диабазов и гранитоидов.

Существующие представления о строении фундамента Лено-Енисейской плиты, в значительной мере основывающиеся на результатах изучения участков его выходов на поверхность, на интерпретации геофизических материалов и данных бурения, пока весьма ограниченны и недостаточно достоверны. В соответствии с одним из возможных вариантов интерпретации этих материалов фундамент плиты состоит из отдельных крупных блоков. Предполагается, что в восточной половине плиты фундамент должен в основном слагаться глубокометаморфизованными нижнеархейскими образованиями, сходными с породами Анабарского выступа и Алдано-Станового щита. Западная часть фундамента плиты резко отличается от восточ-

101

ной. В одних схемах здесь предполагается более древний, чем в восточной, в других – более молодой (позднеархейский) фундамент.

7.5. Строение осадочного чехла

Внутри контура Сибирской платформы заключены все осадочные комплексы, которые формировались на дорифейском фундаменте платформы, независимо от того, сохранились ли они в дальнейшем в своем первичном залегании или подверглись в позднем докембрии и в фанерозое интенсивным деформациям, часто с включением в состав смежных складчатых областей.

В строении чехла СП, достигающего мощности 8–10 км, участвуют верхнепротерозойские и фанерозойские осадочные и отчасти вулканогенные образования. В структурном отношении они образуют два мегакомплекса – нижний, доплитный (авлакогенный), сложенный отложениями рифея, и верхний, плитный, образованный толщами юдомия (венда), палеозоя, мезозоя и в незначительной мере кайнозоя. На Сибирской платформе, особенно на ее восточной половине, сказывается влияние Тихоокеанского пояса, поэтому выделенные комплексы по своему объему и содержанию отличаются от комплексов Восточно-Европейской платформы.

Д о п л и т н ы й (р и ф е й с к и й) м е г а к о м п л е к с в основном приурочен к авлакогенам, но в менее полном виде распространен на некоторых прилегающих к авлакогенам участках платформы, а также в перикратонных прогибах. В сложении этого мегакомплекса участвуют терригенные и карбонатные породы, а в северной части платформы также вулканогенные образования общей мощностью от сотни метров (вне авлакогенов) до 5–10 км внутри последних. Возраст рифейских отложений датируется комплексами строматолитов, микрофитолитов, а также довольно многочисленными определениями абсолютного возраста по глаукониту и по магматическим породам.

Нижнерифейские отложения в авлакогенах на севере платформы (Котуйском, Уджинском и др.) выражены терри-

102

генными и вулканогенными образованиями, которые перекрываются толщами доломитов и тонкообломочных пород общей мощностью до 0,5–1 км. Наиболее полные и хорошо изученные разрезы рифея известны на юго-востоке платформы – в УчуроМайском и Юдомо-Майском авлакогенах. Здесь нижний рифей сложен более мощными (до 3 км) толщами кварцевых и аркозовых терригенных и терригенно-карбонатных отложений с прослоями туфогенного материала.

Средне- и верхнерифейские отложения распространены несколько шире нижнерифейских. В Турухано-Норильской антиклинальной зоне, возникшей на месте одноименного авлакогена, их видимый разрез мощностью 3–4 км начинается с кварцитовидных песчаников, алевролитов и аргиллитов, сменяющихся кверху толщами доломитов и известняков. В более восточных районах на севере платформы средний и верхний рифей представлены вулканогенными и осадочными толщами с преобладанием песчаников и алевролитов в нижней и доломитов и известняков в верхней части разреза.

В авлакогенах южной части платформы средний–верхний рифей выражены несколькими циклично построенными осадочными толщами общей мощностью до 3–4 км. Седиментационные циклы начинаются кварцевыми глауконитовыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами и завершаются известняками и доломитами. При переходе от Байкало-Патомской зоны к северному склону Алданского щита средне- и верхнерифейские терригенно-карбонатные отложения резко уменьшаются в мощности и выпадают из разреза. Вновь появляются они на северо-восточном склоне щита, в Учуро-Майском прогибе, где их мощность возрастает до 2–2,5 км, а еще восточнее – в Юдомо-Майском авлакогене, разделявшем в рифее Алданский щит и Охотский массив с архейским фундаментом, – даже до 4–10 км.

Благодаря четкой ритмичности обосновывается корреляция разрезов СП с рифеем Байкало-Патомского нагорья, Енисейского кряжа и эталонным разрезом Урала. В рифейский этап на платформе происходило внедрение основной и щелоч- но-ультраосновной магмы.

103

Плитный мегакомплекс чехла, покрывающий большую часть СП, распадается на шесть главных комплексов, как правило, разделенных перерывами, резко отличающихся по площади распространения и отвечающих крупным этапам тектонического развития обрамляющих платформу подвижных поясов – каледонскому, герцинскому и альпийскому (кайнозойскому). Выделяются следующие стратиграфические комплексы: вендско-кембрийский, ордовикско-силурийский, де- вонско-нижнекаменноугольный, среднекаменноугольно-сред- нетриасовый, верхнетриасово-меловой и кайнозойский.

В е н д с к о – к е м б р и й с к и й к о м п л е к с. Выше рифея на СП выделяется толща пород, которую относят к вендскому комплексу. Он пользуется почти повсеместным распространением и, по-видимому, был ранее также развит и на щитах, но впоследствии уничтожен денудацией. В строении комплекса широко распространены карбонатные, сульфатногалогенные, а также терригенные толщи, причем последние обычны в районах, примыкающих к байкалидам.

Юдомские отложения, соответствующие венду на Русской плите, как правило, с перерывом, а местами и с угловым несогласием, залегают на верхнерифейских или более древних образованиях и в отличие от рифея покрывали бóльшую часть Лено-Енисейской плиты, что говорит о значительных тектонических движениях.

В основании разреза юдомия выделяется пачка (50 м) базальных конгломератов, гравелитов и песчаников, выше которой залегают доломиты и глинистые известняки (200–500 м) – собственно юдомская свита. На юго-западе плиты (в Иркутской впадине) в этой толще, достигающей мощности 800 м, присутствуют многочисленные прослои ангидритов и соли, свидетельствующие о повышении солености бассейна. В центральных районах платформы мощность юдомских отложений сокращается до 200 м.

Вулканиты, дайки и силлы вендского возраста известны в Оленекском поднятии и на востоке Алдано-Станового щита.

Кембрийские отложения на Сибирской платформе распространены больше всех других систем фанерозоя, покрывая почти всю Лено-Енисейскую плиту, присутствуя в виде остан-

104

цов в северной части Алдано-Станового щита и почти повсеместно обладая наибольшей мощностью. Отложения кембрия изучали Е.В. Лермонтова, Н.К. Чернышева, М.М. Одинцов и многие другие. В кембрийской системе выделяются все три отдела, подразделяющиеся на ярусы. Для отложений кембрия разработана детальная стратиграфическая схема, обоснованная широким развитием в них остатков археоциат, трилобитов, а также брахиопод и гастропод.

Среди кембрийских отложений резко преобладают карбонатные и галогенные толщи морского и лагунного генезиса (от 0,5–1 км на северо-востоке до 3–3,5 км на юго-западе платформы) и реже встречаются терригенные отложения.

На южном склоне Ангаро-Ленской антеклизы в основании разреза нижнего кембрия залегает толща песчаников, мергелей, доломитов, ангидритов (до 450 м), сменяющаяся выше мощной (до 2,5 км) соленосной формацией, состоящей из ритмично чередующихся ангидритов, доломитов, глин, известняков и каменной соли. В разрезе соленосной толщи установлены также промышленные месторождения калийных солей. Среднекембрийские отложения (известняки, доломиты, мергели, песчаники) развиты ограниченно. К верхнему кембрию относится красноцветная, преимущественно терригенная толща молассового типа (350–500 м), сложенная песчаниками, мергелями, гипсами. В низовьях Подкаменной Тунгуски мощность нижнекембрийской известняково-доломитовой толщи достигает 1200 м. Отложения среднего кембрия представлены кремнистыми, глинистыми и доломитовыми известняками общей мощностью 350 м. Верхнекембрийские отложения образованы известняками и доломитами общей мощностью до 1200 м.

На северном склоне Алданской моноклизы нижний кембрий начинается пестрыми глауконитовыми известняками (40 м). В направлении Березовской впадины в разрезе появляются доломиты, ангидриты, каменная соль. Их суммарная мощность достигает 250 м.

Верхняя часть среднего и верхний кембрий на юго-западе платформы выражены пестроцветной толщей песчаников, алевролитов, аргиллитов, мергелей и доломитов с прослоями ангидрита, гипса и галита в нижней части (0,5–1 км). Эта тол-

105

ща накапливалась в условиях аридного климата в мелководном лагунном водоеме.

О р д о в и к с к о - с и л у р и й с к и й к о м п л е к с. Разрез ордовикских и силурийских отложений СП впервые был установлен В.А. Обручевым в 1892 г. на р. Лене. Позже изучением этих отложений занимались В.П. Маслов, М.М. Одинцов, П.В. Покровская и ряд других геологов. Комплекс отвечает новому этапу прогибания и осадконакопления на СП. В начале ордовика происходит погружение западной части платформы. Море трансгрессировало с севера, где разрез комплекса более полный и преобладают карбонатные породы.

Ордовикские отложения распространены менее широко, чем кембрийские. Они присутствуют почти во всей западной половине Лено-Енисейской плиты, а также в западной части Вилюйской синеклизы. На поверхность они выходят по западному, восточному и южному обрамлению Тунгусской синеклизы, широко развиты на Ангаро-Ленской антеклизе и в Березовской впадине. Фаунистически обосновано присутствие всех трех отделов ордовика, расчленяющихся на горизонты.

Ордовик согласно залегает на верхнекембрийских отложениях и представлен нормально-морскими и отчасти лагунными серо- и пестроцветными отложениями мощностью от 0,3 до 1,5 км. Наиболее распространены породы карбонатного, несколько меньше – терригенного и в еще меньшей мере – сульфатного состава. Отложения ордовика содержат остатки брахиопод, мшанок, кораллов, трилобитов, цефалопод, гастропод, пелеципод, граптолитов. В среднем ордовике преобладают пестроцветные песчаники, алевролиты и глины с резко подчиненными им карбонатными породами. На севере Тунгусской синеклизы отложения среднего ордовика залегают на нижнеордовикских с перерывом. Характерной особенностью отложений среднего ордовика является присутствие в них фосфоритоносных прослоев. Верхнеордовикские отложения сильно редуцированы, распространены на меньшей площади, а местами полностью размыты.

Климат в ордовике оставался жарким, однако его влажность существенно изменялась во времени и отчасти на площади.

106

Силурийские отложения распространены в тех же областях, что и ордовикские, но на меньшей площади. Они выстилают Тунгусскую и западную часть Вилюйской синеклиз, обнажаясь на их окраинах. На отложениях ордовика они повсеместно залегают с размывом.

Всилуре выделяются оба отдела. Наиболее широко развиты карбонатные толщи нижнего отдела, в которых заключена богатая фауна брахиопод и кораллов. В основании разреза, на западе Тунгусской синеклизы, залегает толща (до 700 м) граптолитовых сланцев. Породы представлены глинистыми известняками, битуминозными доломитами, реже песчаниками или алевролитами. Верхний силур, развитый на севере Тунгусской синеклизы, сложен терригенными, пестроцветными отложениями с гипсами и ангидритами. Общая мощность силура варьирует от 200–300 м на юге до 0,8–1 км на севере синеклизы.

На всей территории платформы верхняя часть разреза силурийских отложений размыта в связи с поднятиями, охватившими почти всю платформу в позднем силуре. Они были обусловлены каледонской складчатостью, происходившей в Ура- ло-Монгольском поясе, огибавшем СП с юга и юго-запада.

Всилуре господствовал жаркий климат, аридность которого особенно усилилась в конце периода.

Д е в о н с к о - н и ж н е к а м е н н о у г о л ь н ы й

ко м п л е к с. Отложения девона и нижнего карбона пользуются на СП относительно небольшим распространением. После общего поднятия в конце силура новым погружением были охвачены лишь северо-западная часть Тунгусской синеклизы, Тасеевская синеклиза и осевая часть Вилюйской синеклизы, где начала формироваться (или возрождаться) система грабенообразных прогибов. Структурные преобразования сопровождались энергичным проявлением магматизма – излияниями основной и кислой лавы, внедрением интрузий основного, ультраосновного и щелочного состава.

Девонские отложения развиты на СП еще меньше, чем

силурийские. Они присутствуют на ее северной окраине (в Нордвикском районе), в северной части Тунгусской и западной части Вилюйской синеклиз, а также на юго-западе плат-

107

формы, в Тасеевской синеклизе. Девонским отложениям платформы посвящены работы Ю.А. Кузнецова, С.В. Обручева, В.И. Дитмара, В.В. Меннера и др.

Наибольшая регрессия моря происходила в первой половине девона, а во второй половине среднего и позднем девоне возобновилось погружение, сопровождавшееся перестройкой структурного плана и проявлениями вулканизма в ряде районов платформы.

В литолого-фациальном отношении девонские отложения разнообразны: это морские, преимущественно пестроцветные терригенно-карбонатные, лагунные гипсо- и соленосные, а также континентальные красноцветные терригенные образования. Возраст отложений обоснован остатками брахиопод, гастропод, ракообразных, рыб и наземных растений.

Морские девонские отложения известны только на севере платформы, где нижний девон согласно залегает на отложениях силура и представлен известняками, доломитами, глинами и пачками гипсов. По северо-восточному краю Тунгусской синеклизы в низах разреза девона также широко развиты сульфатные породы. Мощность отложений нижнего девона не превышает 300 м.

Средний девон, образованный на севере пестроцветными мергелями и доломитами с прослоями гипсов, достигает 250 м мощности, которая уменьшается в юго-восточном направлении. Верхнедевонские отложения представлены толщей (до 700 м) красноцветных мергелей, известняков и гипсоносных доломитов.

В более южных районах платформы мощность девонских отложений быстро сокращается и в них в изобилии появляется песчаный материал. В раннем девоне в Вилюйской синеклизе закладывается Патомско-Вилюйский авлакоген и внедряются многочисленные силлы и дайки долеритов. В среднем и позднем девоне происходит формирование глубокого грабена и накопление мощных (5–6 км) терригенных, карбонатных и вулканогенных пород. В позднедевонскую эпоху начинается накопление мощной соленосной формации.

Таким образом, бóльшая часть Сибирской платформы в девонском периоде представляла собой сушу, на которой господствовал аридный климат.

108

Нижнекаменноугольные отложения развиты наиболее локально из всех отложений палеозойского разреза. В раннем карбоне в северо-западную часть платформы проникало море, максимум трансгрессии которого приходится на позднетурнейское время. Здесь накопились морские органогенные известняки с прослоями сульфатов (до 200 м). К югу появляются мергели и песчаники мощностью всего в несколько десятков метров. В Канской впадине в турнейском веке отложились маломощные пачки кварцевых песчаников, реже известняков. Визейский и серпуховский ярусы представлены зеленоватыми песчаниками часто с туфогенным материалом мощностью до 200 м.

Регрессия началась с визейского века, а в конце серпуховского века в отдельных местах платформы уже начали формироваться континентальные угленосные отложения.

В Присаянье и по обрамлению Анабарской антеклизы известны щелочно-ультраосновные интрузии и связанные с ними кимберлиты (с возрастом 350–360 млн лет), прорывающие нижнепалеозойские отложения.

К концу раннего карбона морское осадконакопление на СП прекращается на длительное время, и в течение позднего палеозоя и значительной части триасового периода на большей части платформы происходит накопление континентальных отложений – тунгусского комплекса.

С р е д н е к а м е н н о у г о л ь н о - р а н н е т р и а с о - в ы й (т у н г у с с к и й) к о м п л е к с. Под названием «тунгусская серия» он был выделен С.В. Обручевым. Позднее отложения этого комплекса изучали П.Е. Оффман, А.С. Новикова, М.М. Одинцов и др. Комплекс слагает Тунгусскую синеклизу и ее юго-западное продолжение – Тасеевскую синеклизу. В его составе выделяются две толщи: нижняя – продуктивная, с лимнической угленосной формацией, отвечающая среднему карбону – верхней перми, и верхняя – вулканогенная, в основном триасовая, но частично захватывающая и верхнюю пермь.

Продуктивная толща в северных районах синеклизы начинается с серпуховского яруса, а в южных – только с верхнего карбона. Наиболее полно отложения среднего и верхнего карбона представлены в южной части Тунгусской синеклизы. Они

109

залегают трансгрессивно на подстилающих отложениях и сложены песчаниками, алевролитами, аргиллитами, с прослоями глинистых известняков и конгломератов, пластами и линзами угля. Пласты угля в верхней части разреза имеют промышленное значение. Это Тунгусский каменноугольный бассейн. Мощность толщи в южных районах составляет 250–400 м, а в северных не превышает 200 м.

Пермские отложения залегают трансгрессивно. Разрез начинается гравелитами и конгломератами. На Нижней Тунгуске в верхних горизонтах нижней перми встречаются прослои глинистых известняков, местами – сидеритов. По всему разрезу пермских отложений встречаются пласты угля, достигающие иногда 70-метровой толщины. Вблизи интрузий уголь замещается графитом. В Норильском районе верхняя часть верхней перми представлена пирокластическими породами и покровами базальтов (около 160 м) с пластами угля. Мощность пермских отложений изменяется в широких пределах, но обычно не превышает 600–800 м.

Продуктивная толща формировалась в условиях обширных озерно-аллювиальных, заболоченных равнин. Ее общая мощность достигает максимальных значений в северных районах Тунгусской синеклизы (около 1–1,5 км), а в южном направлении уменьшается до 200–500 м.

Аридная климатическая обстановка, существовавшая на платформе до конца девона, сменилась в карбоне гумидным режимом, благоприятствовавшим углеобразованию, но в конце перми вновь началась аридизация климата.

Вулканогенная толща триасового возраста выполняет почти всю Тунгусскую синеклизу. Она отчетливо делится на две части: нижнюю – туфогенную и верхнюю – туфолавовую.

Нижние горизонты вулканогенной толщи залегают с перерывом на верхней перми. Они сложены туфоаргиллитами, туфоалевролитами, туфопесчаниками, туфами, в которых присутствуют продукты вулканической деятельности – пепел, лапилли и бомбы. Изредка встречаются прослои горючих сланцев. Мощность туфогенной толщи изменяется от сотен метров до 1–1,2 км, резко уменьшаясь к окраинам синеклизы.

110