Участки погружения кровли складчатого фундамента и увеличения мощности осадочного чехла

Обновлено: 17.05.2024

Фундамент и осадочный чехол восточно-арктического шельфа России Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Ким Б.И., Евдокимова Н.К., Харитонова Л.Я.

Приведены результаты районирования складчатого основания восточно-арктического шельфа с выделением блоков гренвильской, байкальской, каледонской, раннеи позднекиммерийской консолидации, включающих докембрийские срединные массивы. Составлена карта мощности осадочного чехла региона, фиксирующая характер ее распределения по площади. Чехол представлен двумя этажами: промежуточным (разновозрастным) и бассейновым (апт-кайнозойским). На сейсмических профилях в разрезе чехла выделено до шести крупных сейсмостратиграфических комплексов: верхнерифей-вендский, нижне-среднепалеозойский (или среднепалеозойский), верхнепалеозой-мезозойский, апт-верхнемеловой, палеогеновый и миоцен-четвертичный и установлена синхронность их формирования. Выполненные стратиграфическая привязка и корреляция отражающих горизонтов позволяют использовать их при возрастной датировке сейсмостратиграфических комплексов и подкомплексов на разрезах сейсмических профилей в Арктике.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Basement and sedimentary cover of Russian East-Arctic shelf

The article provides the results of zonation conducted for the folded basement of the East-Arctic shelf. It distinguisged the Grenvillian, the Baikalian, the Caledonian, the Early and The Late Kimmerian consolidation blocks, including Pre-Cambrian median masses. The map of sedimentary cover thickness that shows its distribution in area was constructed for the region. The cover is presented by two stages, they are intermediate (uneven aged) and basin (Aptian-Cenozoic). Seismic profiles in the cover section show up to 6 large seismic-stratigraphic complexes: the Upper Riphean-Vendian, the Lower-Middle Paleozoic (or Lower Paleozoic), the Upper Paleozoic-Mesozoic, the Aptian-Upper Cretaceous, the Paleogene and Miocenic-Quaternary. It was determined that the complexes formed simultaneously. The conducted stratigraphic allocation and reflecting horizons correlation could be used for age determination of seismic-stratigraphic complexes and subcomplexes in the Arctic seismic profiles sections.

Текст научной работы на тему «Фундамент и осадочный чехол восточно-арктического шельфа России»

ФУНДАМЕНТ И ОСАДОЧНЫЙ ЧЕХОЛ ВОСТОЧНО-АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА РОССИИ

Б.И.Ким , Н.К.Евдокимова, Л.Я.Харитонова (ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гео-

логии и мирового океана им. И.С.Грамберга«)

Приведены результаты районирования складчатого основания восточно-арктического шельфа с выделением блоков грен-вильской, байкальской, каледонской, ранне- и позднекиммерийской консолидации, включающих докембрийские срединные массивы. Составлена карта мощности осадочного чехла региона, фиксирующая характер ее распределения по площади. Чехол представлен двумя этажами: промежуточным (разновозрастным) и бассейновым (апт-кайнозойским). На сейсмических профилях в разрезе чехла выделено до шести крупных сейсмостратиграфических комплексов: верхнерифей-вендский, нижне-средне-палеозойский (или среднепалеозойский), верхнепалеозой-мезозойский, апт-верхнемеловой, палеогеновый и миоцен-четвертич-ный и установлена синхронность их формирования. Выполненные стратиграфическая привязка и корреляция отражающих горизонтов позволяют использовать их при возрастной датировке сейсмостратиграфических комплексов и подкомплексов на разрезах сейсмических профилей в Арктике.

Ключевые слова: фундамент; осадочный чехол; мощность чехла; стратиграфическая привязка и корреляция отражающих горизонтов; возраст сейсмофациального комплекса.

Определение возраста фундамента и подстилающего его осадочного чехла имеет важное значение при проведении нефтегеологического районирования в пределах восточно-арктического шельфа России. В настоящее время по этим вопросам существуют различные точки зрения на шельф моря Лаптевых.

Для решения дискуссионной проблемы и, как следствие, оценки перспектив нефтегазоносности области сочленения Лено-Тунгусского нефтегазоносного бассейна (НГП) и Лаптевской потенциально нефтегазоносной области (ПНГО) департаментом по недропользованию были инициированы комплексные геолого-геофизи-ческие работы суша — море. Ответственным исполнителем являлся ГНЦ ФГУП «Южморгеология», который использовал результаты работ большой группы соисполнителей - ОАО «ВНИИГеофизика», ФГУП «СНИИГ-ГиМС», ОАО «Якутскгеофизика» и ИНГТ СО РАН.

В районе исследований, в пределах прибрежной суши, разрезы сейсмических профилей были увязаны с разрезами параметрических скважин, в экваториальной части они опирались на корреляцию сейсмических профилей, скоростные характеристики сейсмокомплексов, а литологическая привязка разрезов сопоставлялась с литологией скважин, пробуренных на суше. Было установлено, что потеря сейсмической корреляции на профилях наблюдалась только в пределах западной ветви Верхояно-Колымской складчатой системы, т.е. в зоне инверсированного Оленекско-Бегичевского авлакоге-на, подтверждая продолжение разреза Сибирской платформы в западную и центральную части шельфа

[1]. Аналогичные результаты были получены во «ВНИИ-Океангеологии» при интерпретации трех профилей МАГЭ — 87722; ПТ 1133 и А-4, а также немецкого профиля ВО?* 97-01. Все это позволило более обосновано рассмотреть вопросы районирования фундамента и строения осадочного чехла в дискуссионных областях восточно-арктического шельфа России.

Районирование фундамента осуществлено на основе экстраполяции на шельф структурно-вещественных комплексов, хорошо известных на суше и островах, согласно рисунку потенциальных полей и исходя из стратификации осадочного чехла, выполненной по результатам сейсмических работ.

Гренвильский фундамент (рис. 1) выделяется в западной и центральной частях Лаптевского шельфа. Он характеризуется положительным гравитационным полем северо-западного простирания с чередованием зон различной морфологии и интенсивности, в магнитном поле выражен спокойным безаномальным полем, близким к нулевому. Блок рассматривается как экваториальное продолжение нэ шельф Сибирской плзтформы. Существование такого продолжения впервые подтверждено профилем КМПВ-79 в Южно-Лаптевском прогибе с выделением в разрезе трех горизонтов (Уг = 3,9-4,0; 4,6-5,0; 6,0-6,8 км/с), характеризующих границы раздела в чехле (Р/Т,; С,/С2) и кровле фундамента. Значения граничных скоростей и их стратигрзфическзя

Рис. 1. КАРТА РАЙОНИРОВАНИЯ СКЛАДЧАТОГО ОСНОВАНИЯ ВОСТОЧНО-АРКТИЧЕСКОГО ШЕЛЬФА РОССИИ

привязка в целом хорошо согласуются с данными КМПВ и MOB ОГТ по Нордвик-Хатангскому району и прилегающей части шельфа (Геологическое. 1984). Интерпретация регионального сейсмического профиля МАГЭ РТ 1133 (рис. 2) длиной 450 км, протягивающегося от Хатангского залива в северо-восточном направлении, показывает, что в 175 км от его начала по фундаменту наследуется широкая Западно-Лаптевская сине-клиза с мощностью осадков до 10 км, доходящая до бровки шельфа, в направлении которой воздымается фундамент. Разрез представлен бассейновым (K,a-K2) и промежуточным (G-K^) сейсмокомплексами осадочного чехла. В отрицательных структурах, где его мощность достигает 12 км, нижняя сейсмотолща соотносится с отложениями верхнего рифея - венда, что позволяет предполагать наличие основания гренвильской консолидации. Гренвильский возраст фундамента подтверждается и данными по тектоническому районированию погребенной части фундамента Северо-Азиат-ского кратона* (Смелов А.П. и др., 1998), по которым к востоку от Западно-Верхоянского разлома выделяется

позднепротерозойский Лено-Алданский орогенный пояс северо-западного простирания (см. рис. 1), выходящий к дельте Лены и губе Буор-Хая. Восточная граница пояса совпадает с Лазаревским разломом, который на шельфе является восточным ограничением Сибирской платформы. Гравитационные аномалии северо-запад-ного простирания на шельфе продолжают аналогичные простирания позднепротерозойского орогенного пояса, выделяемого на материке. Вскрытые в скважине, расположенной на побережье, верхнерифейские терригенные отложения (Граусман В.В., 1995) не исключают гренвильский возраст фундамента. Кроме того, об этом свидетельствует длительное и устойчивое прогибание площадей к северу и востоку от Лено-Анабарского и Западно-Верхоянского разломов на протяжении рифея, палеозоя и мезозоя (Косько М.К., 2005). Лено-Таймырская зона поднятий рассматривается как блок кристаллического фундамента архей-раннепротерозойской консолидации, спаянный гренвилидами. В пределах зоны наблюдаются: высокая граничная скорость по фундаменту (6,8 км/с); Усть-Ленский гравитационный максимум, обусловлен-

* Районирование основано на изучении вещественного состава пород из ксенолитов диатрем и керна скважин фундамента, изотопно-геохронологических данных по Анабарскому и Алдано-Становому щитам, интерпретации геофизических полей.

Рис. 2. СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИИЙ РАЗРЕЗ ПО ПРОФИЛЮ МАГЭ PTU33 (интерпретация Б.И.Кима)

Притаймырское Хатаягская впадина поднятие |

За пад но-Лаптеве кая синеклиза (осложненная поднятиями, прогибами, (рабемами и валами)

И <м Сибирская платформа I система

Акваюриальное продолжение Сибирской платформы

ный высокоподнятым блоком кристаллического основания, а также неогеновые конгломераты по его периферии, содержащие валуны и глыбы (до 1,5-2,0 м) гнейсов, плагиогнейсов и гранитогнейсов (о-в Сардах), идентичные архейскому комплексу Анабарского массива Сибирской платформы.

Байкальский фундамент (см. рис. 1) предполагается на севере и северо-востоке чукотского шельфа и характеризуется положительными значениями аномалий поля силы тяжести. Датировка возраста обоснована двумя обстоятельствами. На северо-восточной окраине шельфа, прилегающего к арктической Аляске, осадочный чехол рассматривается американскими геологами как фрагмент франклинского седиментаци-онного бассейна [2]. Другим аргументом в пользу байкальского возраста послужили данные по хр. Норт-винд - аваншельфовому поднятию, где под маломощным чехлом допускается наличие докембрийского гра-нитометаморфического фундамента, а на склонах описаны палеозойские, триасовые, юрские и меловые чехольные образования (Grantz А. et al., 1998). Платформенная природа района подтверждается также отсутствием признаков метаморфизма в фанерозойских толщах и низким индексом окрашивания конодонтов. Драгированием с поднятия были подняты обломки гнейсов и кристаллических сланцев (Белов H.A., Диб-нер В.Д., 1968).

Каледонский фундамент (см. рис. 1) выделяется в северной части Восточно-Сибирского и Чукотского

морей, где он вскрыт на островах Де-Лонга и продолжается на акваторию с арктической платформы Аляски [3]. Блок характеризуется пониженным слабоаномальным магнитным полем, осложненным аномалиями северо-восточного и субмеридионального простираний. Лишь для восточной части поднятия Де-Лонга характерен линейно-мозаичный, градиентный тип поля.

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На о-ве Беннетта кембрийские аргиллиты с прослоями известняков и алевролитов видимой мощностью 0,5 км согласно перекрыты терригенными отложениями нижнего - среднего ордовика мощностью 1 км и образуют антиклиналь северо-северо-западного простирания с углами наклона крыльев до 10° (изредка до 50°). На о-ве Генриетты вулканогенно-терригенные образования ордовика с покровами турбидитов, силлами и дайками андезитобазальтов, базальтов и долеритов испытали метаморфизм эпидот-хлорит-альбитовой фации. Ордовикский возраст вулканогенного комплекса (440-444)±2 млн лет) определен 40Аг/39Аг методом (Каплан A.A. и др., 2001). Образования слагают восточное крыло широкой синклинали субмеридионального простирания с углами падения слоев 43-45°. На о-ве Жан-нетты вулканогенно-осадочные породы падают на восток — северо-восток под углом 60°. В обломочной части вулканогеннно-терригенных пород о-ва Генриетты встречены метаморфические сланцы, микропегматиты, граниты и кварциты, указывающие на следы размыва кристаллического фундамента, присутствующего в блоке каледонской консолидации.

Каледонский фундамент установлен также в прогибе Колвилл и вале Барроу (Эгапгг А. е! а1., 1975). В скважинах американского сектора шельфа подошва чехла не вскрыта. Американские геологи выделяют здесь элсмирский фундамент. По схеме О.ТЬи^оп (1987) подошва чехла приурочена к скользящей границе от среднего до верхнего девона включительно. Подошва чехла по схеме А.Ога^г е1 а1. (1990) приурочена также к границе среднего и верхнего девона, которая соотносится авторами статьи со складчатым этапом каледонского цикла.

Раннекиммерийский фундамент (см. рис. 1) зафиксирован на крайнем западе лаптевского шельфа. Здесь к побережью подходят структуры Таймырской складчатой области, в составе которой выделяются две складчатые системы: Северо-Таймырская и Южно-Таймырская.

Общая структура Таймыра возникла в связи с образованием в позднем палеозое — раннем мезозое Карского сводового поднятия на севере и Таймырского прогиба на юге, претерпевшего неполную инверсию.

Северо-Таймырская система обнажается на северо-западе Таймырского п-ова, а также на островах Малый Таймыр и Старокадомский. Она представлена тер-ригенно-вулканогенными образованиями позднего протерозоя мощностью до 9 км, метаморфизованными в зе-леносланцевой фации. Комплекс смят в мелкие крутые линейные складки субмеридионального простирания. По Ю.Е.Погребицкому, возраст докембрийской складчатости Таймыра около 1000 млн лет, что позволило В.А.Виноградову отнести ее к гренвилидам. Позже верхнепротерозойский комплекс был переработан за счет камен-ноугольно-триасового тектонического цикла.

В строении Южно-Таймырской системы, охватывающей большую юго-восточную часть п-ова и узкую полосу прилегающего шельфа, участвует терригенный комплекс верхнего палеозоя - нижнего мезозоя мощностью до 8,6 км, включающий пермотриасовую формацию эффузивных траппов, а также силлы и дайки базитов.

Линейные складки системы в направлении с севера на юг меняют простирание с северо-восточного на субширотное и приобретают простое строение. На востоке Таймыра (мыс Цветкова) установлено угловое несогласие между триасовыми и юрскими отложениями, а антиклиналь мыса Цветкова представляет собой прибор-товой выступ основания Енисей-Хатангского прогиба ([2]; Мигай И.М., 1952; Государственная геологическая карта. 1998). Это же угловое несогласие установлено упомянутыми авторами в среднем течении р. Чернохре-бетная, что опровергает мнение Г.А.Заварзиной и др. (2014) о продолжении Верхояно-Колымской системы в пределы Юго-Восточного Таймыра.

Позднекиммерийский фундамент (см. рис. 1) занимает восточную часть шельфа моря Лаптевых и

южные части шельфов Восточно-Сибирского и Чукотского морей. В его пределах выделяются три складчатые системы.

Восточнее дельты Лены материковое обрамление шельфа слагают структуры Верхояно-Колымской складчатой системы, а западнее - вырождающаяся Оленекская ветвь. В Северном Верхоянье в строении системы принимают участие терригенно-карбонатные позднепротерозойские комплексы мощностью более 2,3 км, карбонатные ранне-среднепалеозойские мощностью 2,5 км и терригенные позднепалеозой-мезозой-ские. В прибрежной части отложения верхнего палеозоя (до 11 км) развиты на Верхоянском хребте, триаса (до 5-7 км) — в Янеком нагорье, юры (до 5,0-8,5 км) в бассейнах рек Яна и Индигирка, юры и нижнего мела (до 5,0-5,5 км) в Приверхоянье (Тектоника. 1974).

Комплексы совместно дислоцированы в раннем мелу, а интрузивные образования системы включают диабазы позднедевонского и раннетриасового возраста и меловые гранитоиды. Степень дислоцированности пород в целом относительно слабая. В губу Буор-Хая продолжаются широкие (15-25 км) простые складки осевой зоны и восточного крыла Верхоянского мегаантиклино-рия с полого воздымающимися шарнирами в северном направлении. Последнее связано с присутствием в прибрежной зоне шельфа моря Лаптевых Шелонского массива. Наличие массива вызвало основной разворот простирания складчатой системы на восток. К северу от массива, на о-ве Столбовой, верхнеюрские и нижнемеловые отложения образуют синклиналь с пологими крыльями (15-20°) северо-западного простирания.

В пределах Оленекской ветви складок мощность верхоянского комплекса верхнего палеозоя не превышает 4,0 км, триаса - 0,7-0,9 км, юры - 1,1 км, неокома — 1,0 км (Тектоника. 1974). Складки располагаются кулисообразно и в западном направлении выполажи-ваются (Тигяно-Анабарская - 30°, Пахсинско-Бегичев-ская — 6-10°), приобретая черты типичных брахискла-док. Оленекская ветвь складок в рельефе выражена кряжем и типична для инверсированных авлакогенов в пределах платформ.

Новосибирско-Чукотская складчатая система охватывает южные части шельфов Восточно-Сибирско-го и Чукотского морей, характеризуется пониженным слабоаномальным магнитным полем и прослежена на материке (восточнее Чаунской губы) и фрагментарно на шельфе.

На о-ве Малый Ляховский юрско-меловые терригенные толщи смяты в складки северо-западного и субширотного простираний с углами падения крыльев от 15-20 до 40° (Косько М.К., 2007). Отмечаются крутые углы падения слоистости юрских пород в керне скважин на о-ве Новая Сибирь. Там же установлены напряженные деформации в разломных зонах в районе Де-

ревянных гор. В пределах Котельнического массива, где описан разрез карбонатных (0-02 мощность 2-5 км), карбонатно-терригенных (Оз-С^ мощность до 4 км) и терригенных (Сг-К^, видимая мощность до 1,9 км) толщ, структура складчато-блоковая, складчатость II порядка - германотипная.

На о-ве Врангеля метаморфический врангелевский комплекс мощностью 2 км, прорванный интрузиями гранитоидов и базитов, имеет рифейский возраст (Коб-ко М.К. е1 а1., 1993). Вышележащий комплекс, представленный карбонатно-терригенными (52-01( мощность 1,5 км), терригенно-карбонатными (СГР, мощность до 3,0 км) и терригенными (Т, мощность 2,0 км) образованиями, пространственно разобщен с нижним комплексом. Складчатые деформации острова сформировались в два тектонических этапа: байкальский, связанный с дислокациями и формированием метаморфических сланцев, и позднекиммерийский, создавший на-двиговую, чешуйчатую структуру и зеленокаменные изменения вышележащих образований (Косько М.К., 2007). На материке, на крайнем востоке, Чукотская система плавно огибает Чукотскую глыбу Анадыр-ско-Сьюардского массива.

Раучуанско-Олойская складчатая система (эвге-осинклинальная и полициклическая, по Русакову И.М., Виноградову В.А., 1969) развита в основном на материке и в полном объеме включает три структурно-форма-ционных комплекса: позднепротерозой-кембрийский (1^-6), палеозой-раннемезозойский (0--)2) и позднеме-зозой-кайнозойский Оз-Кг). Лишь последний комплекс системы выходит на шельф Восточно-Сибирского моря (Анюйско-Ляховская ветвь) и характеризуется линейными градиентными магнитными аномалиями северо-западного простирания. Эта часть системы рассматривается некоторыми исследователями (Раг^епоу 1_.М., 1991; Драчев С.С., Савостин Л.А., 1993; Драчев С.С., 1999; Соколов С.Д. и др., 2002; Косько М.К. и др., 2007) как Анюйский океан, возникший в поздней юре. Система отделена от Новосибирско-Чукотским структурным швом, отчетливо выраженным в магнитном поле.

Анюйско-Ляховская ветвь системы выходит на поверхность в районе мыса Святой Нос, на о-ве Большой Ляховский и в бассейне р. Большой Анюй. В первом районе она представлена позднеюрскими вулканогенными (пикритобазальты, базальты, андезитобазальты и андезиты) и позднеюрско-раннемеловыми терригенными флишоидными образованиями мощностью до 3 км, смятыми в мелкие сложные складки северо-западно-го простирания. Позднеюрский возраст базальтов (148±5)-(157±5) млн лет) определен радиоизотопным методом. На о-ве Большой Ляховский позднеюрско-ран-немеловые отложения (бурустасская свита, по А.Б.Куз-мичеву) представлены флишем и собраны в линейные крутые (60-70°) складки северо-западного простирания

с южной вергентностью. Нельзя исключать мнение о том, что бурустасская свита на южном берегу острова представлена зепеносланцевой толщей перми (Виноградов В.А. и др., 1976) или пермотриаса (Дорофеев В. К. и др., 1999), вмещающей покров спилитов и мелкие тела гипербазитов и габбродиабазов. Структура острова Большой Ляховский складчато-надвиговая, чешуйчатая (Косько М.К., 2007). К востоку от р. Колыма Анюйско-Ляховская ветвь продолжается в бассейн р. Большой Анюй, где представлена тектоническими покровами, образованными породами широкого возрастного диапазона (Бондарен-ко Н.С., 2004). Становление континентальной коры зафиксировано аптскими гранитоидными интрузиями.

Кроме того, на юго-востоке о-ва Большой Ляховский установлен нижнепалеозойский метаморфический комплекс мощностью до 2 км. Комплекс сложен амфиболитами и кристаллическими сланцами, содержит каледонские офиолиты, а также позднепалеозойские офиолиты, представленные оливинитами, перидотитами и серпентинитами. Офиолиты слагают тектонические пластины в пакете совместно с базальтами среди позднемезозойского флиша (Кузмичев А.Б. и др., 2006). Разброс результатов изотопных датировок ортоамфибо-литов и подушечных базальтов N-MORB типа сгт 473±14 млн лет (Драчев С.С. и др., 1993) до 135,5±4,5 млн лет (Кузьми-чев А.Б. и др., 2005). На юго-востоке о-ва Большой Ляховский, наряду с выделенными геологическими формациями, допускается возможность присутствия разновозрастных эвгеосинклинальных систем. Это позволяет соотнести их с выделявшимися ранее палеозой-ранне-мезозойским и позднемезозой-кайнозойским структурно-формационными комплексами эвгеосинклинальной Рау-чуанско-Олойской системы (по Русакову И.М. и др., 1969).

СЕЙСМОСТРАТИГРАФИЯ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА

Разрез чехла прогнозируется на основании интерпретации сейсмических материалов МОГТ, прямых геологических данных по материковой и островной суше, а также результатов районирования фундамента. Кроме того, для чукотского шельфа использована стратиграфическая схема американских исследователей ([2]; Thurston D. et al., 1987), основанная на разрезах палеонтологически охарактеризованных морских скважин. Осадочный чехол включает комплексы бассейнового и промежуточного (параплатформенного) структурных этажей (рис. 3). Первый соответствует современной геоструктуре шельфов и включает апт-кайнозойский комплекс осадков. Второй выполняет погребенную структуру более древних бассейнов и различен по стратиграфическому диапазону в зависимости от возраста фундамента. Стратиграфическая привязка выделенных рефлекторов к несогласиям в разрезе чехла и их кор-

OIL AND GAS POTENTIAL PROSPECTS AND EXPLORATION RESULTS

Рис. 3. СХЕМА КОРРЕЛЯЦИИ ОТРАЖАЮЩИХ ГОРИЗОНТОВ И ИХ СТРАТИГРАФИЧЕСКОЙ ПРИВЯЗКИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩАЯ ВОЗРАСТ СЕЙСМОСТРАТИГРАФИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ В РАЗРЕЗАХ ЧЕХЛА ВОСТОЧНО-АРКТИЧЕСКИХ ШЕЛЬФОВ РОССИИ (составил Б.И.Ким)

Сеисмотолы» Б. J-К,О

А 8 скобках иидекс» о-эижлюии* горшоитоа-Л (/1,1. VI) по Н.М.Иитоаои - ÎP (ISB4) « С Ь.С».(Р«*о«у (I1

Литология. Структурная геология

Платформы и складчатые области.
Структуры платформ

Глубинными тектоническими структурами, структурными элементами первого порядка являются континенты и океаны. Оставляя в стороне структуры океанического дна, обратимся к континентам. В пределах континентов наиболее крупными тектоническими элементами – структурными элементами второго порядка – являются подвижные пояса и устойчивые глыбы (платформы). Различия подвижных поясов и платформ впервые обратили на себя внимание в середине XIX века. Было установлено, что первые характеризуются на начальных стадиях своего развития значительным погружением, отраженным в больших мощностях осадков. На заключительных стадиях это погружение сменяется поднятием – горообразованием и складкообразованием, в результате чего на месте подвижных поясов образуются орогенные пояса. Платформы, напротив, отличаются малой амплитудой погружений и поднятий, малыми мощностями осадков, слабым проявлением складкообразования и плоским рельефом. Впоследствии эта характеристика складчатых областей и платформ была существенно уточнена, кроме того, было установлено существование особого типа подвижных орогенных поясов, которые возникли на месте территорий, довольно долго перед этим развивавшихся в платформенном режиме (эпиплатформенные орогенные пояса). Для платформ характерен плоский рельеф, со средним уровнем порядка +0,5 км. Подвижные пояса, наоборот, характеризуются своей линейностью; они тесно связаны с чрезвычайно протяженными глубинными разломами того же направления, что и общее простирание пояса. На платформах разломы проявляются менее отчетливо, особенно в осадочном чехле; разломы различных направлений примерно равноправны. Рельеф подвижных поясов обнаруживает резкие отклонения от приведенного выше платформенного уровня – до +9 км.

Складчатые области, их очертания и положение по отношению к платформам

В пределах складчатых поясов выделяют складчатые системы (например, Большой Кавказ, Малый Кавказ, Южный Тянь-Шань, Сихотэ-Алинь, Восточный Саян) и срединные массивы (например, Закавказский, Колымский), а в орогенных поясах – соответственно складчатые системы, межгорные и передовые (краевые) прогибы. Складчатые системы состоят из антиклинориев и синклинориев. Платформы составляют основной элемент структуры материков. По всем своим особенностям платформы – относительно устойчивые, стабильные, консолидированные складчатостью, метаморфизмом и интрузиями крупные (многие тысячи километров в поперечнике) глыбы литосферы – противоположны подвижным поясам, в результате отмирания которых они возникали.

Строение платформ

По своим очертаниям платформы представляют неправильные многоугольники, стороны которых образованы краевыми разломами (краевыми швами) смежных складчатых поясов. Таким образом, площади платформ – это по существу площади, не затронутые раздроблением, с которым было связано заложение и развитие окружающих подвижных поясов. Очертания платформ и подвижных поясов определяются заново в начале каждого очередного тектонического цикла в результате их активного взаимодействия. Системы тесно расположенных параллельных глубинных разломов порождают окружающие платформы подвижные пояса, но отдельные из этих разломов проникают глубоко в тело платформы, нередко пересекая ее целиком. Вдоль таких разломов могут возникать внутриплатформенные зоны повышенной подвижности, получившие название «авлакогенов». Они будут рассмотрены несколько позднее. Другие разломы определяют границы крупных положительных и отрицательных структур платформы. Разломы, пересекающие тело платформы, параллельны господствующим системам разломов смежных подвижных поясов, а в целом образуют сетку пересекающихся линий нескольких направлений, чем и определяется отсутствие у внутриплатформенных структур какой-либо ориентировки. Несмотря на то, что в своей основе контуры платформ определяются глубинными разломами, переход от платформ к смежным складчатым поясам на некоторых участках может быть довольно постепенным. Объясняется это тем, что платформы нередко окаймляются не одиночными разломами, а зонами параллельных разломов, вдоль которых происходит ступенчатое погружение фундамента. Кроме того, в разные эпохи то одни, то другие разломы играют роль главных краевых разломов платформы.

Все платформы возникли на месте более древних подвижных поясов. Породы, образовавшиеся в течение складчатой предыстории платформ, составляют фундамент, или складчатое основание (цоколь). Как правило, они интенсивно складчаты и более или менее метаморфизованы; значительное участие в их строении принимают магматические образования, как эффузивные, так и интрузивные (особенно характерны граниты). В случае преобладания в фундаменте гранитов и высокометаморфизованных пород – гнейсов, кристаллических сланцев – фундамент называют кристаллическим. Фундамент перекрывается неметаморфизованными и, как правило, очень слабо нарушенными, на значительных пространствах залегающими практически горизонтально, осадочными и местами вулканическими породами. Эти породы составляют осадочный чехол платформ, отвечающий платформенному этапу развития данной территории. Обычно осадочный чехол отделяется от фундамента резко выраженным региональным несогласием – структурным несогласием. Окончание образования пород фундамента отделено от начала накопления осадочного чехла значительным интервалом времени – десятками или даже сотнями миллионов лет. Однако это относится в полной мере лишь к древним платформам с докембрийским фундаментом. Возраст платформы определяется по возрастным соотношениям фундамента и осадочного чехла, указывающим на время окончания складчатого развития и установления платформенного режима. Платформы, по предложению Н.С. Шатского, называют с приставкой "эпи" ("после" – греч.), добавляемой к названию складчатости, сформировавшей фундамент. Платформы, сложившиеся уже к середине протерозоя (эпикарельские) называют древними. Эпибайкальские и более поздние – молодыми.

Структурное расчленение платформ.

В качестве наиболее крупных структурных элементов платформ выделяются щиты и плиты.

Щитами называются обширные части платформ, лишенные осадочного чехла, где на поверхности обнажаются породы фундамента. Щиты длительное время испытывали преобладающее поднятие, вследствие чего являлись областями размыва. В поперечнике они достигают 1000-1500 км. Таковы Балтийский щит Восточно-Европейской платформы, Алданский щит Сибирской платформы, Канадский щит Северо-Американской платформы и другие.

Плиты представляют собой те обширные области платформ, где фундамент повсеместно или почти повсеместно скрыт под осадочным чехлом. В пределах плит складчатый фундамент иногда обнажен на отдельных поднятиях при достаточной глубине современного эрозионного среза. Такие ограниченные участки выходов на поверхность, или неглубокого (десятки и первые сотни метров от поверхности) залегания фундамента называются массивами (кристаллическими массивами) и выступами. Примерами могут служить Воронежский выступ Восточно-Европейской платформы, Анабарский массив Сибирской платформы. В противоположность щитам, плиты являются областями относительного опускания с накоплением и сохранением на них осадочного чехла. Осадочные толщи плит около щитов и массивов в направлении к ним фациально изменяют свой состав, уменьшаются в мощности и выклиниваются. Примером плит может служить Русская плита Восточно-Европейской платформы.

Плиты осложняются подчиненными им изгибами различных очертаний (платформенными структурами второго порядка) – синеклизами и антеклизами (рис. 1).

Читайте также: