книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть

О геологическом строении обширных участков платформы, скрытых под покровом отложений верхнего структурного этажа, известно очень мало. Существующие по этому вопросу предста­ вления основываются главным образом на косвенных данных, так как глубокое бурение и геофизические исследования здесь прове­ дены пока еще в незначительном объеме. По представлениям не­ которых исследователей складчатое основание платформы целиком или большей частью сложено архейскими образованиями, другие думают, что архей, наоборот, играет весьма скромную роль, обра­ зуя лишь Алданский и Анабарский массивы, а вся остальная часть фундамента сложена нижнепротерозойскими или эозойскими по­ родами, подобными становому комплексу.

Строение поверхности фундамента

Рельеф поверхности фундамента Сибирской платформы еще не может быть изображен в изолиниях с такой степенью детальности, как это сделано для Русской платформы, однако геофизические данные, подкрепленные материалами бурения, позволяют утвер­ ждать, что поверхность эта отличается большой сложностью и зна­ чительной амплитудой изменения абсолютных высот.

Складчатый фундамент выведен на поверхность в краевых под­ нятиях западной и юго-западной окраин платформы (Восточно­ саянское, Енисейское и Туруханское), на севере (Анабарский мас­ сив) и слагает значительные пространства ее юго-восточной части (Алдано-Витимский щит и Байкальская складчатая область); кроме того, он образует небольшие выходы в восточной части Оленекского поднятия и в центральной части Чадобецкого поднятия. На остальной территории фундамент погружается на разные глу­ бины, местами достигающие, вероятно, 8—10 км (в Тунгусской и Вилюйской синеклизах) и имеет довольно сложный рельеф; это иллюстрируется структурной картой его поверхности (рис. 10).

Исследования последних лет показали, что наиболее сложный рельеф фундамент имеет в северо-восточной части платформы [111 J. Как видно на структурной карте, постепенно погружающийся на северо-запад склон Алдано-Витимского щита осложнен рядом впадин и выступов с амплитудой до 1—2 км. На юго-восточном склоне Анабарского массива четко выделяются два свода — Оленекский и Мунский и система впадин глубиной до 3 км, отделя­ ющих эти своды от массива. Наиболее погруженная (до 9—10 км) осевая часть Вилюйской синеклизы осложнена резко выраженным Сунтарским выступом, где по данным аэромагнитной съемкп всего на^глубине 1—2 км, вероятно, залегают кристаллические по­ роды.

Большая роль в строении поверхности фундамента принад­ лежит крупным раэломам, которые в основном, по-видимому, определяют конфигурацию крупнейших впадин платформы,

41

ограничивают резко выраженные горстообразные выступы и кон­ тролируют перемещения в верхний структурный этаж огромных масс основной магмы.

массив; 7— Оленекский свод; 8 — Мунский свод; 9 — Алданский полусвод; 10 — Среднесибирская антеклпза

Полезные ископаемые

На Сибирской платформе известно большое количество полез­ ных ископаемых, связанных с архейскими и протерозойскими комплексами.

Большой интерес представляют месторождения железа и фло­ гопита Алданского кристаллического массива. Месторождения Таежное, Сивагли, Тинское, Дёс и многие другие образуют желе­ зорудную провинцию. Пластообразные рудные тела разведанных рудных полей занимают определенное стратиграфическое положе­

42

ние — они приурочены к верхней части иенгрской серии. Одни исследователи считают эти месторождения осадочно-метаморфиче­ скими, другие — метасоматическими.

Такое же стратиграфическое положение занимают и xViecTopoждения флогопита — Федоровское, Куроиахское, Эмельджак и другие, приуроченные к доломитовым мраморам и диопсидовым породам верхов иенгрской серии и образующим флогопитонос­ ную провинцию. Эти месторождения имеют предположительно бнметасоматическое происхождение. Аналогичный генезис имеют Сгподянские месторождения флогопита и лазурита в южном При­ байкалье, также связанные с архейским комплексом.

На Алдане архейский возраст имеют небольшие скопления корунда метаморфического генезиса (Чайнытское месторождение;, образующие пластообразные залежи среди высокоглиноземных по­ род иенгрской серии.

В западной части Алданского массива располагается еще одна провинция — хрусталеносная. Многочисленные хрусталепосные кварцевые жилы разной величины и формы приурочены исклю­ чительно к породам определенного состава — кварцитам, концен­ трирующимся в средней части иенгрской серии. Месторождения горного хрусталя принадлежат к гидротермально-метаморфиче­ скому типу и генетически связаны с протерозойскими гранитопдами.

Мусковитовые месторождения, связанные с пегматитовыми жи­ лами протерозойского возраста, известны в ряде мест. Наиболь­ шее значение имеют месторождения Мамского слюдоносного рай­ она — Колотовскос, Большое и Малое Северные, Луговскоеи мно­ гие другие. Более мелкие месторождения этого же типа известны в Бирюсипском районе Восточного Саяна и в Ангаро-Канской части Енисейского кряжа.

ВКодаро-Удокапском районе особенно интересно Удокапское месторождение медистых песчаников, связанное с пестроцветной формацией удоканской серии. Оруденение приурочено к горизон­ там мелкозернистых песчаников и алевролитов, вероятно предста­ вляющих собой отложения дельты крупной раинепротерозойской реки.

ВБаргузино-Витимском районе с верхиепротерозопскими от­ ложениями связано Икатское бсадочио-метаморфическое месторо­ ждение марганца, а в юго-западной части Байкальской горной страны разведаны апатитоноспые кварц-диопсидовые руды Ошурковского месторождения и полиметаллическое Озерное месторо­ ждение.

Протерозойский возраст имеют обнаруженные проявления золотой минерализации в Енисейском кряже. Коренные месторо­ ждения известны в Северо-Енисейской тайге — Советский рудник

идр., представляющие собой золотоносные кварцевые жилы, за­ легающие в сланцевых толщах. Месторождения контролируются несколькими крупными протяженными разломами. В южной

43

части кряжа известны кварцевожильные сурьмяные руды (Раздольнннское месторождение), залегающие в сланцевых толщах протерозоя, а такя«е богатые свинцовые руды Горевского место­

рождения.

С протерозойскими отложениями на Енисейском кряже свя­ заны также месторождения магнетитовых и гематитовых руд Ангаро-Пптского железорудного бассейна — Нижне-Ангарское, Ишимбпнское и др.

Кроме упомянутых выше, в большинстве своем давно извест­ ных месторождений Байкальской складчатой области, в ее пре­ делах и прилежащих районах Алдано-Витимского щита обнару­ жено большое количество разнообразных рудопроявлений, про­ мышленное значение которых еще не выяснено до конца. В гней­ совых толщах архея Чарской глыбы имеются богатые графитом разности. В Кодаро-Удоканском районе известны кроме того рудопроявления титаномагнетитов, золота, молибдена и поли­ металлов. В районе верхнего Витима обнаружены кварцевые жилы и скарны с шеелитом и молибденитом, касситерит-сульфидные, полиметаллические и медные рудопроявления, связанные с гранитоидами, субщелочными и щелочными интрузивами нижнего палеозоя. Западнее известны очень интересные находки медно­ никелевых, полиметаллических, молибденовых, золотых, флюоритовых, асбестовых и других руд.

Таким образом, Байкальская горная страна вырисовывается как важная рудная провинция.

Основные этапы развития

Вистории развития нижнего структурного этажа Сибирской платформы есть много общего с Русской платформой.

Вразных районах в составе архея участвуют специфические формации: чарнокитовые гнейсы и кристаллические сланцы; мощ­

четко ритмические серии, состоящие из биотитовых гнейсов, мра­ моров и амфиболовых или пироксеновых гнейсов и кристалличе­ ских сланцев.

Среди кислых пород гранитоидного состава ультраметаморфические продукты гранитизации абсолютно преобладают над магма­ тическими породами, в связи с чем отсутствует минерализация, связанная с процессом дифференциации магмы; очень широко раз­ виты крупные поля разнообразных мигматитов. В ряде районов отмечается очень своеобразное сочетание таких тектонических форм, как огромные куполовидные вздутия и осложняющие их широкие довольно пологие антиклинали и синклинали в сопро­ вождении мелкой и очень сложной складчатости течения. Архей­ ские комплексы всегда находятся на самых высоких ступенях ме­ таморфизма. Таким образом, важнейшие особенности архейских

44

образований свидетельствуют о их яркой специфичности и непо­ вторимости в более поздние этапы развития земной коры.

В начале раннего протерозоя (или эозоя^ кристаллический архейский панцирь был расчленен системой глубинных разломов на ряд глыб, между которыми были заложены первые геосинкли­ нали (протогеосинклииали) разного типа; некоторые из архейских глыб оставались приподнятыми, другие испытывали длительные погружения и превратились в эпиархейские протоплатформы с чехлом из нижнепротерозойских отложений. Такая картина особеино рельефно выявляется на Алдаио-Витимском щите: север­ ная его половина почти целиком слагается Алданским кристалли­ ческим массивом и Чарской глыбой, разделенных становым ком­ плексом, развитым в бассейне р. Олекмы; на южной окраине Чарской глыбы располагается Кодаро-Удоканский протоплатформенный прогиб, а вся остальная территория занята сложно по­ строенной Становой складчатой системой. Внутри станового комплекса на всей площади его развития встречаются крупные и мелкие глыбы архейского фундамента, местами давшие начало геоантиклиналышм поднятиям, в других случаях лишенные по­ крова иижиепротерозойских отложений. Образованию КодароУдоканского прогиба предшествовало формирование целой серии узких и длинных трогов геосинклииального типа — своеобраз­ ных палеоавлакогепов, которые продолжали развиваться и позже, уже одновременно с прогибом.

Типичный геосинклинальный режим установился уже в самом начале раннего протерозоя западнее Алдано-Витимского щита — в пределах Байкальской горной страны. Здесь сразу же обособи­ лись две крупные структурно-фациальные зоны: внутренняя (эвгеосииклинальнаяJ и внешняя (миогеосинклииальная;, разделен­ ные дугообразно изогнутой в плане зоной глубинных разломов, продолжавшей развиваться и позже, вплоть до завершения геосинклинального режима. В этих зонах развиты значительно отли­ чающиеся комплексы интрузивных пород разного строения, со­ става и структурного положения, но всегда имеющие ясные при­ знаки геосинклинальных магматических формаций.-

После энергичных складкообразовательных движений, завер­ шивших раннепротерозойский этап развития, значительная часть геосинклиналыюй системы была приподнята и осушена. Наступил длительный среднепротерозойский этап, на протяжении которого здесь, по-видимому, господствовал режим подвижной платформы, характеризовавшийся накоплением субплатформенных формаций акиткаиской и тепторгинской серий.

В результате неоднократных тектонических движений геосииклинальиая система байкалид в верхнем протерозое была значи­ тельно преобразована (рис. llj. Наряду с основными эвгеосиыклинальным и миогеосинклинальпым поясами возникли крупные внутренние поднятия и прогибы. В пределах всех этих структур­ но-фациальных зон характер осадконакоплепия, магматические

45

шено образование складчатого фундамента платформы; в дальней­ шем она уже целиком находилась в условиях платформенного режима.

ВЕРХНИЙ СТРУКТУРНЫЙ ЭТАЖ

Стратиграфия

Д о к е м б р н й. Наиболее древние (средне-верхнепротеро­ зойские) отложения, входящие в состав платформенного чехла, обнажаются на склонах Анабарского кристаллического массива, где они залегают на архее, и на Оленекском поднятии (здесь они перекрывают сложно дислоцированный нижний протерозой). До­ вольно широко они развиты на восточном склоне Алдано-Витим- ского щита *.

Отложения среднего — верхнего протерозоя подразделяются по литологическим признакам па две толщи и нередко начинаются базальными конгломератами. Нижняя толща (мукупская серия Анабарского массива) состоит преимущественно из пластических отложений — разнообразных песчаников, часто красного цвета, гравелитов и конгломератов, к которым вверху присоединяются алевролиты и глинистые сланцы; на Оленекском поднятии в раз­ резе участвуют также доломиты с водорослями. Для этой серии характерны признаки формирования в мелководных условиях — волноприбойные знаки, заполнение трещин усыхания, косая слои­ стость и т. д. Наибольшей мощности (до 800 м) она достигает на северо-западном склоне Анабарского массива, тогда как на южном склоне мощность резко уменьшается и сходит на нет.

Верхняя толща (билляхская серия) широко распространена на южном, восточном и западном склонах Анабарского массива, а на севере постепенно выклинивается. Сложена она доломитами, отчасти известняками, местами с битумами, и содержит редкие прослои песчаников. Мощность толщи на западном склоне мас­ сива около 1200 м, а на Оленекском поднятии всего 350—400 м.

На билляхской серии трансгрессивно с конгломератами в ос­ новании залегают доломиты мощностью всего 50 м, которые отно­ сятся к верхней части верхнего протерозоя. Во всех этих отложе­ ниях находятся разнообразные строматолиты и оиколпты. По глауконитам определен изотопный возраст: верхней части мукунской серии — 1530 млн. лет, билляхской серии — 1170 млн. лет, а возраст залегающих на последней доломитов — 675 млн. лет.

В разных участках Алдано-Витимского щита в последние годы обнаружены еще плохо изученные средне- и верхнепротерозойские отложения, выделяющиеся в виде многочисленных свит с различ­ ными местными наименованиями и обычно заполняющие грабено­ образные структуры [80J. Наиболее молодые верхнепротерозой­ ские отложения, относящиеся к венду, выделяются на щите

* Описание протерозоя~рапона приведено выше.

47

и в других районах Сибирской платформы под наименованием юдомской свиты, или юдомского комплекса [114]. Представлены они главным образом доломитами и известняками с характерными комплексами строматолитов и микрофитолитов и имеют абсолют­ ный возраст от 675 до 575 млн. лет.

К е м б р и й . Кембрийские отложения, так же как отложения ордовика и силура, распространены на Сибирской платформе значительно более широко, чем на Русской. Ранний палеозой вместе с силуром — это период широкого развития трансгрессий в пределах Сибирской платформы, тогда как на Русской платформе крупнейшие палеозойские трансгрессии происходили позже, на­ чиная с девона.

Отложения кембрия занимают обширные площади в пределах северного и северо-восточного склонов Алдано-Витимского щита, а также на склонах Анабарского кристаллического массива, где они образуют вместе с верхним протерозоем сплошное кольцо вокруг выхода па поверхность архея. Широким развитием кемб­ рий пользуется на северо-западной окраине Байкальской склад­ чатой области и в Иркутском амфитеатре, а также в западной части Сибирской платформы — в Енисейском кряже и на Туруханском поднятии.

Кембрийские отложения стратиграфически изучены значи­ тельно детальнее, чем в других местах. Именно на Сибирской платформе благодаря полноте разреза и прекрасной палеонтоло­ гической охарактеризованности впервые удалось осуществить ярус­ ное расчленение нижнего и среднего кембрия. Нижний отдел де­ лится на два яруса: нижний называется алданским, верхний — ленским. Двучленное строение имеет и средний кембрий, в со­ ставе которого выделяются амгинский (внизу) и майский ярусы. Верхний кембрий на ярусы не разделен. В разработке схемы стратиграфии кембрийских отложений, основы которой были за­ ложены Е .. В. Лермонтовой, большая заслуга принадлежит И. Т. Журавлевой, Н. В. Покровской, Н. П. Суворовой, Н. Е. Чер­ нышевой й другим исследователям.

Эталонным разрезом нижнего и отчасти среднего отделов кем­ брия является разрез долины р. Лены, в районе ее течения от Олекминска до Покровки. Здесь выделяется ряд свит и горизонтов, с которыми обычно легко параллелизуются разрезы кембрия мно­ гих районов Сибирской платформы.

К алданскому ярусу относится так называемая «пестроцвет­ ная свита». Она имеет терригенно-карбонатный состав, причем само название указывает на наиболее характерную ее^черту — она обладает пестрыми цветами окраски: зелеными, бурыми, крас­ новатыми, оранжевыми и т. д. Состоит свита главным образом из глинистых известняков и доломитов, содержащих прослои ангид­ ритов, гипсов и местами каменную соль. Мощность ее около 250 м. В свите содержатся многочисленные трилобиты из сем. Olenellidae и обильные археоциаты.

48

В ленскохм ярусе Н. В. Покровская выделила ряд горизонтов, или свит. В основании разреза залегает синский горизонт, состоя­ щий из темных битуминозных известняков с прослоями сланцев. •Он имеет мощность 35 м и содержит многочисленные трилобиты — Bergeromellus asiaticus и др. Залегающая выше куторгиновая4 свита очень неудачно названа по характерной фауне брахиопод — Kutorgina lenaica, К . flerovae, однако название это прочно вошло в литературу. Свита эта состоит из доломитов и битуминозных известняков и содержит, кроме брахиопод, также трилобиты; она разделяется на два горизонта—толобочапский. с Bulaiaspis(внизу) и олекминский с Bergeroniaspis ornatus (вверху); мощность ее 250 м. Кетеменский горизонт состоит в основном из доломитов с про­ слоями известняков и мергелей мощностью около 200 м, содержа­ щих редкие трилобиты. Завершает разрез еланский горизонт, пред­ ставленный в долине Лены 120-метровой толщей светлых извест­

стилающих породах с размывом. По фауне трилобитов в ней выде­ ляются амгинский и майский ярусы. Нижняя часть устьботомской свиты сложена известняками с прослоями доломитов, мерге­ лей и сланцев; вверху сланцы исчезают. Общая мощность свиты •около 400 м.

По направлению на юг мощность кембрия уменьшается, и по­ степенно из разреза выпадают верхние его части. Во внутренних частях Алданского массива выделяются две свиты с мощностью всего около 100 м. В основании разреза, залегающего резко не­ согласно на архее, а местами на протерозое, расположена юдомская свита, а на ней пестроцветная свита мощностью около 50 м, содержащая археоциаты. Еще выше следуют отложения, которые, по-видимому, относятся к нижней части ленского яруса и пред­ ставлены толщей серых доломитов мощностью также около 50 м.

Существенно отличен разрез кембрия в Учуро-Майском районе, где широко развиты отложения двух его нижних отделов. Здесь на юдомской свите располагаются известняки, доломиты и мер­ гели пестроцветиой свиты, мощностью в несколько десятков мет­ ров; в ней встречаются остатки археоциат и трилобитов. Ленский ярус сложен темными битуминозными известняками н горючими сланцами, содержащими типичную фауну трилобитов. Мощность его тоже всего несколько десятков метров. Амгинский ярус сложен такими же породами и представляет собой литологически единую толщу с породами ленского яруса. Здесь часто встречаются три­ лобиты низов среднего кембрия, принадлежащие к сем. Protolenidae, в частности Paradoxides hicksi и Tomagnostus fissus;

мощность яруса 35 м. Майский ярус (около 700 м) представлен известняками, доломитами и мергелями, которые имеют четко выраженные следы образования в мелководных условиях в виде заполнения трещин усыхания, волноприбойных знаков, косой

слоистости и т. д. В них содержится многочисленная фауна три­

лобитов.

Кембрийские отложения Иркутского амфитеатра в краевых его частях непосредственно выходят на поверхность, а во внут­ ренних— в значительной мере перекрыты более молодыми поро­ дами, но вскрыты многочисленными скважинами. Кембрийские осадки восточной окраины амфитеатра, где они выполняют вну­ треннюю часть Предбайкальского краевого прогиба, были опи­ саны выше, и поэтому мы рассмотрим кембрий только западных районов.

Расположенная в основании разреза мотская свита предста­ влена красноцветными песчаниками и конгломератами в нижней части, выше чередующимися с ангидритами и доломитами, содер­ жащими тонкие пропластки гипса. Мощность ее в среднем около 300 м, но в предгорьях Восточного Саяна и Енисейского кряжа ее аналоги имеют мощность от 400 до 1000 м. Соленосная усольская свита представлена чередованием доломитов и мощных пластов

Мощность свиты изменчива — от 250 до 1100 м. Выше распола­ гается довольно однообразная толща доломитов и подчиненных известняков с маломощными прослоями глинистых пород и пес­ чаников. Свиты этой толщи легко параллелизуются с Ленским разрезом благодаря богатой фауне трилобитов и брахиопод. Здесь выделяются возрастные аналоги всех горизонтов ленского яруса, за исключением самых его верхов, которые, вероятно, размыты в результате верхнекембрийской трансгрессии. Мощность этой карбонатной толщи, вскрытой скважинами во многих пунк­ тах и местами обнажающейся на поверхности, достигает 1000 м.

Среднекембрийские отложения известны только в виде неболь­ ших разрозненных выходов и представлены маломощной (всего до 150 м) толщей доломитов и известняков.

Верхний кембрий распространен очень широко в юго-западной и в центральной частях платформы (верхоленская свита). Она за­ легает с резким размывом на нижнем или среднем кембрии и пред­ ставлена однообразной толщей песчаников, конгломератов, мер­ гелей и аргиллитов серого, зеленого, бурого и- красного цвета. Породы эти в той или иной мере загипсованы и имеют следы ряби,, трещин усыхания, глинисто-мергельные псевдоморфозы по ка­ менной соли и другие признаки образования в мелководье. В свитеобнаружены трилобиты и другие фаунистические остатки. Мощ­ ность ее на больших пространствах остается более или менее по­ стоянной — 200—300 м и лишь местами доходит до 400 м.

Очень широко морские кембрийские отложения развиты на се­ вере, особенно на склонах Анабарского массива, где имеется пол­ ный их разрез, включая верхний отдел. Алданский ярус предста­ влен серыми, зелеными и красными известняками и доломитами, реже песчаниками. В породах нижней части разреза широко рас-

50