Региональная геология - Учебное пособие (Ульянова В.М.)

Герцинский этаж

Начало герцинского этапа развития Сибирской платформы датируется средним девоном. В эту эпоху возобновляются опускания в северной и средней частях Тунгусской и Тасеевской синеклиз, происходит регенерация некоторых грабенообразных впадин в западной части Вилюйской синеклизы (Мархинский и Кемпендяйский авлакогены).

Здесь в условиях аридного и семиаридного климата накапливаются пестроцветные терригенно-карбонатно-сульфатные и соленосные мелководноморские, лагунные и континентальные осадки. Одновременно в пределах грабенообразных впадин происходят мощные излияния лав и пирокластитов (оливин-базальтовая и трахибазальтовая формации).

К позднему девону (началу карбона?) относятся фазы кимберлитового магматизма, приуроченные в основном к Ботуобинской седловине и восточной части Анабарской антеклизы,

В герцинской истории развития Сибирской платформы выделяются два подэтапа: раннегерцинский (D2-C1) и позднегерцинский (С2-Т).

Разрез нижнегерцинского подэтажа в пределах северной части Тунгусской синеклизы выглядит следующим образом (снизу вверх):

- нижний девон: пачка пестроцветных аргиллитов, мергелей, доломитов с прослоями гипсов в нижней части (мощность 0,2-0,3 км) → пачка серых, коричневых аргиллитов и известняков с прослоями сидеритов и фосфоритов (0,1 км);

- средний - верхний девон: пачка пестроцветных аргиллитов, мергелей, известняков и доломитов с прослоями гипсов и ангидритов (0,6-1 км);

- нижний карбон: толща серых морских известняков (50-100 м) → пачка пестроцветных известковистых сланцев и песчаников (до 100 м), по латерали замещающихся континентальными косослоистыми кварцевыми песчаниками.

В Мархинской и Кемпендяйской впадинах нижняя (эйфельско-живетская) часть разреза имеет мощность в сотни метров и представлена переслаиванием песчаников, алевролитов, аргиллитов, мергелей, известняков, редко гипсов. Верхний девон - нижний карбон сложены: в нижней части – вулканогенными (лавы, туфогенные породы), выше по разрезу – терригенными и карбонатными отложениями. В разрезе верхнего девона присутствуют соленосная толща, содержащая мощные (до 100 м) прослои галита, Общая мощность девона - нижнего карбона варьирует от 1,5-2 км в краевых до 3-5 км во внутренних частях впадин.

Канско-Тасеевская впадина выполнена аллювиальными и озерными отложениями общей мощностью 300-400 м. В основании разреза отмечается пачка базальных конгломератов, выше залегают красно-коричневые, зеленовато-серые косослоистые песчаники и алевролиты, содержащие прослои озерных аргиллитов, мергелей и известняков.

Позднегерцинский подэтап был ознаменован расширением и углублением Тунгусской впадины, приобретшей в это время конфигурацию, близкую к современной.

В среднем карбоне - казанском веке поздней перми осадконакопление в пределах Тунгусской впадины происходло в условиях гумидного климата умеренного пояса. В это время была сформирована толща сероцветных континентальных (озерных) и прибрежноморских угленосных терригенных отложений (тунгусская угленосная серия), сложенная песчаниками, алевролитами и аргиллитами с прослоями и пластами каменных углей мощностью до нескольких десятков метров. Общая мощность серии варьирует от 200-500 м до 1000-1200 м. Наиболее продуктивными являются татарские отложения, которые формировались в условиях прогрессирующей аридизации климата. Они образуют одноименный терригенно-туфогенный комплекс, представленный переслаиванием туфов, туфопесчаников с отдельными потоками базальтовых лав общей мощностью 300-700 м.

Триасовые отложения распространены в пределах Тунгусской синеклизы, в обрамлении Анабарской антеклизы и Оленекского свода, а также за пределами Сибирской платформы (в Пясино-Хатангской впадине и южной части Таймыра).

Разрез триаса обрамления Оленекского свода сложен морскими сероцветными песчаниками, алевролитами и аргиллитами (нижний триас - карнийский ярус верхнего триаса). Верхняя его часть (норийский и рэтский ярусы) представлена континентальными песчано-глинистыми отложениями с прослоями гравелитов. Общая мощность триасовых отложений варьирует от первых сотен метров до 2-2,5 км.

Разрез Тунгусской синеклизы сложен континентальным вулканогенным комплексом нижнего триаса, объединенным в путоранскую серию.

Путоранская серия представлена в основном толеитовыми базальтами, слагающими многочисленные покровы мощностью в десятки (до 100-200) метров, образующие в совокупности многослойный «пирог» высотой (мощностью) от нескольких сотен метров на юге до 2-2,5 км на северо-западе (плато Путорана) и 3,5 км (Маймеча-Котуйский район). В нижней части разреза покровы базальтов чередуются с прослоями туфов и туфопесчаников мощностью до 5-15 м.

Общая площадь, покрытая пирокластическими образованиями верхней перми - триаса, составляет около 675 тыс. кв.км, лавами – 337 тыс. кв. км.

В состав путоранского комплекса входят также пластовые (силлы) и секущие (штоки и дайки) интрузии основного состава. Мощность силлов составляет 10-150 м. Штоки имеют размеры в поперечнике до 1-10 км. Мощность даек достигает 100 м, протяженность – до сотен пог. км.

Интрузии развиты в основном по периферии Тунгусской синеклизы. Они прорывают отложения докембрия - нижнего палеозоя и внедряются в вулканогенные отложения путоранской серии.

Некоторые пластовые интрузии (Талнахская, Норильская) испытывают глубокую дифференциацию: их нижние части сложены плагиоклазовыми перидотитами и оливинитами, верхние – габбро и диоритами.

С раннетриасовой эпохой связано также внедрение порядка 20 интрузий ультраосновных-щелочных пород. Наиболее крупная из них (Гулинская) обнажается на площади около 500 кв.км.

В среднем - позднем триасе происходит почти повсеместное (кроме северо-восточной части) поднятие и активизация эрозионных процессов на площади Сибирской платформы.

Полезные ископаемые герцинского этажа представлены:

-месторождениями алмазов (позднедевонские кимберлиты Западно-Якутской провинции);

- месторождениями каменной соли (соленосная толща верхнего девона Кемпендяйской впадины);

- месторождениями каменного угля (тунгусская угленосная серия обрамления Тунгусской синеклизы);

- месторождениями сульфидных медно-никелевых с платиноидами руд (Талнахская и Норильская раннетриасовые расслоенные интрузии габброидов);

- месторождениями флогопита, апатита, нефелина и хризолита (центральные интрузии ультраосновных-щелочных пород на севере Сибирской платформы);

- Ангаро-Илимской группой месторождений железных руд и аметиста контактово-метасоматического типа (на контакте интрузий основного состава и карбонатных пород палеозоя в обрамлении южной части Тунгусской синеклизы).

 

Мезозойский этаж

Мезозойский этап развития Сибирской платформы начинается в раннеюрскую эпоху с погружения ее северной окраины (Пясино-Хатангская и Лено-Хатангская впадины), где в условиях теплого гумидного климата в течение юры - начала раннего мела накапливались мелководно-морские сероцветные терригенные отложения. В барреме произошла регрессия и стали отлагаться пресноводные континентальные отложения с пластами углей. В позднем мелу большая часть Пясино-Хатангской впадины представляла собой мелководный морской залив.

Территория большей части Тунгусской синеклизы и Анабарской антеклизы в юрско-меловое время была приподнята.

В восточной и южной частях Сибирской платформы в начале юры возникли различных размеров впадины (Канская, Иркутско-Черемховская, Вилюйская, ряд мелких впадин Алдано-Станового щита и др.).

На северо-восточной окраине в лейасе формируется зона перикратонного опускания, переходящая в Верхоянскую пассивную континентальную окраину. На севере она была относительно узкой, а южнее расширялась, образуя Вилюйскую синеклизу, западная часть которой наследовала палеозойскую Патомско-Вилюйскую палеорифтовую зону. В синемюрский век Вилюйская перикратонная зона начинает затапливаться водами моря и здесь начинается накопление мелководно-морских сероцветных терригенных осадков. С середины доггера море покидает сначала южную, а затем и северную часть Вилюйской впадины, и морские отложения постепенно сменяются паралическими, а затем лимническими терригенными угленосными осадками. В конце юры морской режим сохраняется лишь в северной (Нижнеленской) части прогиба. В конце юры и раннем мелу в пределах Верхоянской пассивной континентальной окраины происходят процессы синколлизионного складкообразования, а прилегающая к ней узкая периферийная зона платформы превращается в краевой прогиб, носящий название Предверхоянского, в котором в течение мелового периода происходит глубокое погружение и накопление мощных, преимущественно песчано-глинистых угленосных отложений молассового типа. Прогиб в это время представляет собой обширную заболоченную аллювиально-пролювиальную равнину.

Юрско-меловой разрез юры и мела Вилюйской синеклизы имеет следующий вид:

- геттангский ярус представлен континентальной толщей каолиновых глин (перемытые продукты коры выветривания) и алмазоносных кварцевых песков с линзами гравия и угля в верхней части (мощность десятки метров);

- синемюрский-плинсбахский (нижняя часть) ярусы сложены континентальными и частично мелководноморскими песчано-галечниковыми отложениями (мощность 100-200 м);

- плинсбахский (верхняя часть) - ааленский ярусы сложены

морскими песчано-алеврито-глинистыми отложениями (мощность 100-200 м);

- байосский ярус - верхняя юра представлены континентальными угленосными (бурые угли) отложениями (мощность 500-900 м);

- неоком сложен чередованием песчаников, алевролитов и глин с пластами угля, аптский-альбский ярусы – песками и песчаниками, также вмещающими отдельные угольные пласты (общая мощность нижнего мела около 1 км);

- верхний мел представлен ожелезненными песчаниками и песками с прослоями алевролитов, сменяющимися вверх по разрезу белыми каолиновыми песчаниками и глинами с прослоями лигнитов (мощность 400-500 м).

Интенсивные погружения происходили и на южной окраине платформы, где у подножья возникшего в середине мезозоя горного массива Восточного Саяна образовались цепочки предгорных впадин, заполнявшихся озерными терригенными угленосными осадками. Обобщенный разрез Иркутско-Черемховской и Канской впадин имеет следующий вид.

Геттангский ярус сложен кварцевыми ильменитсодержащими песками и каолиновыми глинами – переотложенными продуктами выветривания.

Синемюрский ярус представлен конгломерато-песчано-алевритовыми слабоугленосными отложениями, переходящими зверх по разрезу в продуктивную толщу, вмещающую ряд мощных пластов бурого угля.

Плинсбахский ярус - средняя юра (в Канской впадине также и верхняя юра) сложены слабоугленосными терригенными отложениями с остатками флоры и пресноводной фауны.

Общая мощность юрских отложений в Камской впадине составляет 1 км, в Иркутско-Черемховской - 0,6 км.

Алдано-Становой щит в юрско-меловое время, вероятно, представлял собой активную континентальную окраину «закрывающейся» восточной части Урало-Азиатского палеоокеана. В его юрской структуре реконструируются основные элементы окраинно-континентального ансамбля: аккрекционная призма (тектонические блоки, сложенные палеозойскими и раннемезозойскими отложениями в полосе, обрамляющей щит с юга) → вулкано-плутонический пояс (пояс позднеюрских-раннемеловых дифференцированных интрузий гранодиоритов и диоритов Станового блока и, в меньшей степени, сильно денудированных покровов лав и пирокластитов кислого и среднего состава) → зона тыловодужного рифтогенеза (зона развития юрских впадин на границе Алданского и Станового блоков, выполненных континентальными отложениями).

Разрез Чульманской и Токкинской впадин представляется следующим (снизу вверх):

- нижняя юра (каолиновые аргиллиты → песчаники с прослоями конгломератов с обломками гранитов и кислых эффузивов и алевролитов);

- средняя-верхняя юра (песчано-алеврито-глинистая лимническая толща с пластами каменного угля мощностью до первых десятков метров; присутствуют также горизонты туфов и лав кислых и щелочных пород;

- нижний мел (песчаники, гравелиты и конгломераты с линзами глинисто-алевритовых пород);

- верхний мел (толща лав кислого и среднего состава, переслаивающихся с туфами).

Общая мощность юрских отложений составляет 2-3,5 км, нижнемеловых – не превышает 0,9 км, верхнемеловых – 300-350 м.