Сибирская платформа
Сибирская (Центрально-сибирская) платформа охватывает огромную территорию междуречья Лены и Енисея. Граница ее большей частью определяется глубинными разломами. На востоке она выделяется наиболее уверенно и практически совпадает с долиной Лены, далее к югу почти доходит до побережья Охотского моря (Удская губа) и резко поворачивает на запад - юго-запад к Чите. Отсюда граница идет к южной оконечности оз. Байкал, далее на запад и северо-запад к Енисею, по долине которого поднимается вверх до устья реки и опять резко поворачивает на восток к Хатангскому заливу и устью Лены.
Говоря о Сибири, невольно вспоминаешь слова М. В. Ломоносова о том, что "...богатство российское Сибирью прирастать будет". Уже тогда гениальный ученый понимал, сколь богат этот край. Тем не менее, долгие столетия Сибирь была глухим таежным краем, где единственным промыслом была охота на пушного зверя. В 1670 г. амстердамский книготорговец Этьен Роже, побывавший в Сибири, писал: "Сибирь представляет собой громадное неизведанное пространство, простирающееся до Китайской стены. Едущие в Сибирь тратят на это путешествие шесть лет, будучи вынуждены останавливаться зимой в одних местах, а летом в других. Меха, каких не найдешь ни в одном другом месте, являются основным предметом торговли здешних жителей. Вместо хлеба, которого здесь нет, они едят вяленую рыбу. На целых шесть - семь недель, разбившись на группы, они на санях отправляются на охоту, одетые в три-четыре слоя шкур".
Промышленное освоение Сибири началось лишь в XIX в. Но только после Великой Октябрьской социалистической революции и особенно в наши дни оно стало проводиться в широких масштабах. Недавно французский публицист П. Рондьер, посетивший этот "медвежий угол", отмечал: "Ничто здесь не стоит на месте, все движется, кипит, стремительно мчится вперед... Необъятная, бескрайняя, богатейшая, многообещающая и вечно бурлящая земля... И тот, кто ничего не знает о ней, не знает будущего нашей планеты!".
Несмотря на стремление геологов как можно полнее разгадать тайны устройства недр Сибирской платформы и разведать запрятанные там богатства, изученность этой территории все еще очень мала. На 1 января 1978 г. здесь пробурено более 2,2 млн. м глубоких скважин. Однако плотность бурения, т е. отношение общего объема имеющихся скважин к площади региона, составляет в среднем всего 0,64 м/км 2 , что почти в 17 раз ниже средней плотности глубокого бурения по Советскому Союзу. Причем объем бурения сосредоточен в центральных районах платформы, скважины располагаются преимущественно вдоль речных артерий. На большей же части территории пробурены лишь единичные скважины и плотность бурения колеблется в пределах 0,001-0,08 м/км 2 . В центральных и северных районах Тунгусской низменности скважины вообще отсутствуют.
В большем объеме в пределах Сибирской платформы проведены геофизические исследования. Район покрыт магнитной и гравиметрической съемкой. В ряде мест осуществлены электроразведочные и сейсмические исследования. Площадная сейсморазведка, позволяющая достаточно детально прозондировать устройство недр, проведена менее чем на одной пятой части территории.
Подводя итог рассмотрению изученности недр Сибирской платформы, можно отметить, что более половины ее площади не охвачено даже региональными геолого-геофизическими работами. Тем не менее исследователи этого труднодоступного края уже приоткрыли завесу над некоторыми его геологическими тайнами и полны решимости продолжить штурм недр.
Фундамент-загадка
Пока еще многие районы Сибири таят в себе немало загадок. Одна из них - фундамент платформы. На дневную поверхность он выходит на севере (Анабарский выступ) и на юге (Алданский щит), обнажается также по периферии в районах Забайкалья и по течению Енисея. Наиболее хорошо изучен фундамент в районе Алданского щита, где он сложен кристаллическими породами архея и нижнего протерозоя. В составе архейской группы выделяют три комплекса (снизу вверх): иенгрский, тимптонский и джелтулинский, образованные в основном гнейсами с линзами железистых руд и мраморами. Эта толща перекрывается олекминским комплексом нижнего протерозоя, состоящим из кристаллических сланцев и гнейсов. Метаморфические породы фундамента прорваны мощными интрузиями гранитов, дунитов и габбро. В других местах фундамент Сибирской платформы имеет аналогичный состав.
По южной и западной перифериям платформы (Забайкалье, среднее и нижнее течение Енисея) в состав фундамента входят и более молодые протерозойские породы, представленные кристаллическими сланцами, кварцитами, конгломератами с прослоями эффузивных магматических пород. Имеются также интрузии гранитов (баргузинский комплекс).
Фундамент Сибирской платформы, так же как и фундамент Восточно-Европейской платформы, состоит из нескольких крупных полигональных блоков с возрастом консолидации от архейского до позднепротерозойского. Эта особенность тектонического строения фундамента отмечалась еще первыми исследователями платформы Н. С. Шатским и А. Д. Архангельским: "По нашим представлениям фундамент Сибирской плиты состоит из разновозрастных элементов, именно - из двух древнейших гранито-гнейсовых глыб - Северо-Сибирской (Анабарской. - В. Г.) и Алданской и из гораздо более молодых складчатых сооружений докембрийской эры, которые опоясывают архейские массивы".
С учетом современных данных региональное строение фундамента Сибирской платформы определяют пять основных геоблоков: Анабарский, Алданский, Вилюйский, Тунгусский и Байкальский.
Анабарский геоблок простирается от дельты Лены на юг до северной оконечности оз. Байкал. Сложен он сильнометаморфизованными архейскими комплексами. Магнитное и гравиметрическое поля геоблока характеризуются линейными аномалиями северо-западного простирания.
Алданский геоблок расположен на юго-востоке Сибирской платформы. Он образован глубокометаморфизованными, в основном архейскими образованиями, смятыми в линейные складки северо-западного простирания. Магнитное и гравиметрическое поля геоблока переменные, преимущественно с северо-западной ориентировкой аномалий.
Между Анабарским и Алданским архейскими геоблоками простирается Вилюйский геоблок, предположительно раннепротерозойского возраста консолидации. В его пределах ориентация аномалий магнитного и гравиметрического полей резко меняется с северо-западного на субширотное.
Западной части Сибирской платформы соответствует Тунгусский геоблок. Строение его фундамета наиболее дискуссионно. Магнитное и гравиметрическое поля затушеваны влиянием траппов, что искажает картину внутреннего строения фундамента. Предположительно считают возраст стабилизации Тунгусского геоблока раннепротерозойским, хотя некоторые ученые (П. Н. Кропоткин, Б. М. Валяев, Р. А. Гафаров и другие) склонны рассматривать его архейским.
Наиболее молодой (позднепротерозойский) Байкальский геоблок фундамента Сибирской платформы простирается сравнительно узкой полосой на юге, юго-западе и западе платформы. В его состав входят Байкальская складчатая зона, Восточный Саян, Енисейский кряж и Туруханско-Норильская гряда. Здесь отложения верхнего протерозоя сильно дислоцированы, прорваны интрузиями гранитов.
В чем же заключается загадка фундамента Сибирской платформы? Не в том, что он еще очень мало изучен, а в том, что даже начальные шаги в познании его принесли много неожиданного, если не сказать сенсационного. Так, на юге Алданского щита несколько лет назад геологи обнаружили реликты древнейшей земной коры, сформировавшейся 4-4,5 млрд. лет назад, когда планета находилась на лунной стадии своего развития. Чтобы читателю было понятнее, что это такое, сделаем небольшой экскурс в прошлое Земли.
На самом раннем этапе своего становления наша планета переживала совсем необычное по нынешним временам развитие. На ней не было ни атмосферы, ни гидросферы, ни земной коры. Были ядро и мантия. Под действием внутреннего тепла, выделяемого процессами распада радиоактивных элементов, верхняя часть мантии начала плавиться. При этом происходила дифференциация вещества, легкие компоненты возгонялись наверх, образуя "моря" расплавленной базальтовой лавы. При плавлении первичных пород мантии из них выделялись пары различных газов, воды, что привело в конце концов к образованию гидросферы и атмосферы. Правда химический состав их был совсем иной, чем сейчас. Тогдашний пейзаж нашей планеты был, вероятно, очень похож на панораму Луны или Марса. Ученые давно предполагали такую возможность событий на Земле, но не было фактов. Еще в 1922 г. академик А. П. Павлов высказал оригинальную гипотезу о том, что некогда Земля и Луна развивались одинаково. Но Луна, исчерпав свою внутреннюю энергию, остановилась в развитии, сохранив до наших дней свой лик, сформированный несколько миллиардов лет назад. Земля же пошла дальше и неузнаваемо изменилась с тех пор. Какие же факты были у А. П. Павлова? Практически никаких, в основном интуиция ученого и воображение геолога. "Воображение важнее знания..." - эти слова принадлежат гениальному ученому А. Эйнштейну, а великий Г. Лорка писал: "Для меня воображение - это синоним способности к открытию...". Наш пример тому наглядное доказательство.
Казалось, человек никогда не проникнет в тайны древнего бытия нашей планеты. И вот неожиданная находка: породы сутамской серии на юге Алданского щита. Чем же они необычны? Во-первых, своим составом. Это весьма специфические сланцы, эклогитоподобные породы, габбронориты и габбро-анортозиты. Образование этих пород, как установили исследователи, происходило при очень больших давлениях 1000-1200 МПа и температуре 700-800 °С. Химический и минеральный состав указывают на их родственную связь с базальтами Луны. Во-вторых, возраст серии - 4,5-4,58 млрд. лет. Таких древних пород геологи еще не знали. В-третьих, своеобразная тектоника: господство отрицательных округлых структур типа чаш, состоящих из хаотического скопления кольцевых, овальных, петельчатых отрицательных форм, разделенных узкими гребневидными поднятиями (рис. 8). Е. В. Павловский - один из ведущих ученых нашей страны, изучавший эти необычные породы, заключает: "Древнейший возраст пород сутамской серии, близость их состава к лунным базальтам, господство отрицательных неориентированных структур дают основание для отнесения серии к тем образованиям, которые возникали в течение лунной стадии жизни Земли". В дальнейшем, по аналогии с Сибирской платформой, стали выделять остатки лунной коры на Кольском полуострове, в Африке (Южная Родезия). Анализируя космические снимки, геологи нашли захороненные остатки лунной коры и в закрытых районах платформ по таинственным кольцевым структурам.
Обнаружены в теле фундамента Сибирской платформы и нуклеарные ядра, отражающие следующую после лунной стадию развития Земли * . Наличие таких ядер можно отметить в пределах того же Алданского щита. Абсолютный возраст куполов 3,3 млрд. лет. Так проясняется одна из древнейших страниц летописи нашей планеты, немалую роль в этом сыграло изучение фундамента Сибирской платформы.
* (Не все геологи согласны с идеей существования лунной и нуклеарной стадий развития Земли. Некоторые (Ч. Б. Борукаев и др.) склонны объяснять наличие чашеобразных структур сутамского комплекса и нуклеарных ядер иными причинами. )
Внутреннее устройство фундамента рассматриваемой платформы такое же, как и Восточно-Европейской. Здесь присутствуют главным образом антиклинории и синклинории, выраженные в рельефе местности относительно невысокими горными кряжами.
Структура осадочного чехла
Осадочный чехол развит на большей части Сибирской платформы. Характерно, что на кристаллическом фундаменте непосредственно залегают верхнепротерозойские комплексы. Мощность чехла резко меняется от 0 до 10,0 км. В его состав входят отложения верхнего протерозоя (рифей), палеозоя, мезозоя и кайнозоя.
Отложения рифея, представленные красноцветными песчаниками, конгломератами, прослоями битуминозных известняков и горючих сланцев, повсеместно начинают осадочный чехол, за исключением молодого Байкальского блока, где они входят в состав фундамента. Характерно, что образования рифея, как правило, присутствуют в авлакогенах и за пределы этих грабенообразных прогибов фундамента не выходят. Вендские отложения (юдомская свита) развиты в пространстве шире, они составлены обломочными породами и доломитами.
Сплошным плащом перекрывают фундамент палеозойские отложения. По литологическому признаку они делятся на две толщи: нижнюю - преимущественно карбонатную и верхнюю - преимущественно обломочную. В нижнюю толщу входят породы кембрийской, ордовикской и силурийской систем. Это известняки, мергели, доломиты мощностью до 4-4,5 км. Отличительная черта нижнепалеозойских отложений - присутствие в их составе мощной кембрийской соленосной толщи, которая прослеживается от Енисейского кряжа на западе до течения Лены на востоке и от оз. Байкал на юге до Норильска на севере. Вот как характеризует эти уникальные в своем роде породы академик А. Л. Яншин: "Мощность соленосных отложений в бассейне достигает 3 км. Площадь его приближается к 2 млн. к, а масса накопившейся в нем соли, по современным оценкам, составляет не менее 5,85*10 5 км 3 ".
Верхняя толща палеозоя включает отложения девона, карбона и перми. Девонские образования развиты в пространстве ограниченно (главным образом на северо-западе), сложены они обломочными породами континентального происхождения с прослоями лагунных осадков и вулканических туфов.
Отложения каменноугольной и пермской систем палеозойской группы вместе с осадками триасовой системы мезозоя образуют весьма своеобразную толщу, встреченную в нашей стране лишь на Сибирской платформе. Ее выделяют под названием тунгусской серии, так как она присутствует в основном на западе платформы в пределах Тунгусской синеклизы. Своеобразие серии заключается в том, что она вся "нашпигована" пластами базальтов. Образовался "слоеный пирог", состоящий из чередующихся прослоев песчаников, аргиллитов, каменного угля, базальтов, вулканических туфов, туфоконгломератов. Верхняя часть серии перекрыта потоками лав базальтового, диабазового, порфиритового состава. Пласты лав создали в рельефе ступенчатые формы, напоминающие лестницу (трапп), в связи с чем весь комплекс отложений получил название трапповой формации. Формирование траппов происходило в конце палеозоя - начале мезозоя, когда по "ожившим" глубинным разломам из недр платформы на поверхность проникала базальтовая лава. При этом образовывались и алмазоносные трубки взрыва (диатремы). Эту необычную активизацию разломов Сибири связывают с глобальной активностью внутренних сил Земли, положивших начало расколу и "расползанию" единых до того суперконтинентов Гондваны (южное полушарие) и Лавразии (северное полушарие).
Общая мощность отложений тунгусской серии - несколько километров, а площадь, покрываемая ею, составляет более 500000 тыс. км 2 . Нужно сказать, что траппы сильно затрудняют изучение глубинной структуры платформы. Ведь чаще всего исследования проводят с помощью сейсмических методов разведки, а посылаемые при этом в глубь земной коры упругие волны отражаются от пластов базальта и "в беспорядке" возвращаются назад, не достигнув нужной глубины. Лишняя информация "путает карты" и не дает возможности выяснить тектоническое строение более глубоких недр.
Мезозойские отложения Сибирской платформы (кроме триаса) развиты очень ограниченно. Юрские осадки известны на востоке (Вилюйская синеклиза) и небольшими пятнами на западе (Иркутская, Канская, Рыбинская впадины), меловые - лишь на востоке (Вилюйская синеклиза). Представлены они песчаниками, глинами прибрежно-морского и континентального происхождения. В больших количествах отмечаются прослои каменного угля, часто промышленного значения. Общая мощность мезозойских отложений иногда превышает 3-4 км.
Кайнозойские породы встречены лишь в межгорных грабенообразных впадинах Забайкалья: это коры выветривания (палеоген) и красноцветные конгломераты (неоген), мощность последних порой достигает 2 км. Четвертичные осадки представлены аллювиальными, ледниковыми, озерно-болотными образованиями, иногда прослоями торфа.
В тектоническом строении Сибирской платформы принимают участие разнообразные геоструктурные элементы: это щит и плита; массивы, антеклизы и синеклизы; своды, зоны поднятий, валы, впадины, прогибы и т. п. Крупные выпуклые (положительные) структурные элементы сосредоточены в основном на периферии платформы, а прогнутые (отрицательные) структуры в ее центральных районах (рис. 9).
Самое значительное поднятие платформы - это Алданский щит, о котором мы уже упоминали. Добавим, что строение его кроме антиклинориев и синклинориев осложнено еще Улканским и Билякчанским авлакогенами и наложенными мезозойскими впадинами, которые образуют Южно-Якутскую полосу депрессий субширотного простирания (Чульманский прогиб, Гономская и Токийская впадины). Впадины имеют грабенообразную природу и, вероятно, обязаны своим происхождением деятельности глубинного разлома, активизировавшегося в мезозойскую эру. В состав щита входит и Березовская впадина, расположенная в его северо-западной части и заполненная осадками рифея, нижнего палеозоя и юры.
Байкальская складчатая область продолжает горное обрамление Сибирской платформы на юго-запад от Алданского щита. Располагается она между оз. Байкал и Алданским щитом, включая Витимское и Патомское нагорья. В составе области отчетливо выделяется внешняя и внутренняя зоны, состоящие из антиклинориев и синклинориев. Зоны разделены Байкальским антиклинорием, который протягивается по юго-восточному побережью одноименного озера.
В кайнозойскую эру Байкальская складчатая область испытала активизацию глыбовых движений по глубинным разломам, что привело к образованию грабенообразных впадин. Одна из них, наиболее крупная по размерам, занята водами оз. Байкал. Возникшие впадины заполнены мощной толщей осадков кайнозойского возраста. Только на долю неоген-антропогенных отложений приходится до 1,2 км. Тектоническая природа оз. Байкал доказывалась ранее исключительно по внешним признакам; обрывистые берега, выходы на поверхность застывших базальтовых лав, характерные геофизические аномалии. В 1977 г. исследователи Байкала предприняли попытку непосредственно изучить подводную геологию озера. Оказалось, что склоны впадины имеют ступенчатое строение. Они сформированы системой параллельных разломов, разделяющих борта озера на отдельные тектонические пластины. Некоторые разломы выражены в рельефе дна узкими подводными каньонами. Склоны озера сложены базальтовыми породами, поднявшимися на поверхность по трещинам земной коры.
Активные подвижки по разломам, приведшие в свое время к образованию грабена оз. Байкал, продолжаются и в наше время. Эта область относится к сейсмоопасным территориям. Отмечены даже случаи катастрофических землетрясений. Одно из них произошло в 1861 г. с эпицентром в центре озера. В одну ночь потонула Саганская степь площадью 230 км 2 , располагавшаяся близ дельты Селенги (Г. Е. Рябухин, 1940 г.).
К юго-западу, югу и северо-западу от Байкальской области простирается Восточно-Саянская складчатая зона, также входящая в состав Байкальского геоблока фундамента Сибирской платформы. Дорифейские и рифейские комплексы этой зоны смяты в складки северо-западного простирания, которые группируются в антиклинории Протеросаян и Хамар-Дабанский. В пределах Восточно-Саянской зоны имеется грабенообразная Рыбинская впадина, образовавшаяся в мезозойскую эру и наложившаяся на древнее основание.
Енисейский щит (кряж) ограничивает внутренние прогнутые области платформы с запада. Это область раннебайкальской складчатости, где на поверхности широко развиты образования фундамента, смятые в коробчатые складки, антиклинории и синклинории.
Туруханско-Норильская гряда продолжает на север полосу байкальских складчатых сооружений платформы. Гряда вытянута в субмеридиональном направлении и состоит из двух горстообразных выступов фундамента, склоны которых ограничены глубинными разломами.
Указанные геоструктурные элементы (Алданский щит, Байкальская складчатая область, Восточный Саян, Енисейский кряж и Туруханско-Норильская гряда) образуют внешнее дугообразное обрамление Сибирской платформы, огибающее внутренние ее области с юга и запада. Остальная часть платформы характеризуется погружением разновозрастного фундамента и широким развитием осадочного чехла. Эта внутренняя погруженная часть платформы выделяется как Центрально-сибирская (Ленско-Енисейская, по Н. С. Шатскому) плита. Рельеф фундамента плиты чрезвычайно сложный, что объясняется проявлением разноамплитудных и разнонаправленных тектонических движений, определивших особенности формирования геоструктурных элементов. В составе плиты выделяются Анабарский массив, Непско-Ботуобинская и Байкитская антеклизы, Тунгусская, Саяно-Енисейская и Вилюйская синеклизы, Ангаро-Ленский прогиб, Предверхоянский передовой прогиб и другие менее масштабные структурные элементы.
Анабарский массив - один из крупнейших положительных геоструктурных элементов плиты. Границами его служат глубинные разломы. В составе массива можно выделить Анабарский выступ (щит) и Оленекский выступ (свод), разграниченные Суханским прогибом, а также Мунский свод и Моркокинский мега-вал, разделенные Мархинским прогибом. Структуры Анабарского массива слабо изучены. Они развиты в пределах распространения кембро-силурийских отложений и образуют пологие своды, мегавалы или валы, разделенные прогибами. Углы падения пластов не превышают нескольких градусов. Некоторые валы приурочены к флексурным перегибам чехла и связаны с глубинными разломами фундамента.
Непско-Ботуобинская антеклиза располагается между Тунгусской, Вилюйской синеклизами и Ангаро-Ленским прогибом. Изучение геологического строения антеклизы практически только начинается. В ее составе выделяют ряд сводовых поднятий (Непский, Сюльдюкарский, Мирненский, Пеледуйский, Чонский своды), разделенных впадинами и прогибами. Глубина залегания фундамента 2-2,5 км.
Геофизические исследования последних лет позволили выявить еще одно крупное поднятие, расположенное на западе платформы вблизи от Енисейского кряжа, - Байкитскую антеклизу. Размеры ее 1000 км X 400 км. Фундамент перекрыт трехкилометровой толщей осадков. Строение антеклизы пока не изучено, да и сама структура, несмотря на внушительные размеры, стала известна геологам лишь сравнительно недавно.
Тунгусская синеклиза - крупнейшая структура Сибирской платформы (1500 км X 700 км) - представляет собой огромную депрессию субмеридионального простирания, раскрытую к северу. На западе она ограничена Туруханско-Норильской грядой и Байкитской антеклизой, на юге - Непско-Ботуобинской антеклизой, на востоке - Анабарским массивом. Границы имеют тектонический характер. Выполнена Тунгусская синеклиза мощной (до 10 км) толщей осадочных вулканогенных пород. С поверхности она перекрыта континентальными породами тунгусской серии. Пласты наклонены от бортов синеклизы к ее центру под углом до 3°.
В составе синеклизы выделяют несколько впадин, из которых наиболее крупные Курейская и Восточно-Тунгусская. Впадины и валы осложнены локальными поднятиями с углом падения крыльев обычно 3-5° и с амплитудами до 150-200 м. Складки, как правило, имеют простое строение (плоские своды и пологие крылья). В целом синеклиза характеризуется рядом присущих только ей черт строения: плоским дном, опоясанным относительно крутыми бортами, которые осложнены флексурами и разломами; значительной ролью магматических продуктов в строении разреза. Это дало основание ряду ученых, в частности М. В. Муратову, выделить Тунгусскую синеклизу как особый вид платформенных структур, названных им амфиклизами.
К северу от Тунгусской синеклизы располагается Енисейско-Хатангский прогиб, вытянутый в субширотном направлении. Строение прогиба не изучено. Установлено, что он заполнен мощной толщей осадков палеозойского и мезозойского возраста. Земная кора в его пределах тоньше, чем обычно это бывает на платформах: ее толщина составляет 27-30 км.
Вилюйская синеклиза выделяется в юго-восточной части Сибирской платформы. Общая мощность чехла здесь достигает 8,0 км. Центральную часть синеклизы занимает Уринский авлакоген северо-восточного простирания, выполненный, вероятно, рифейскими породами. Синеклиза наиболее активно развивалась в мезозойское время (начиная с юры). В ее составе выделяется ряд впадин (Линденская, Лунхинская, Ыгыаттинская, Кемпендяйская) и разделяющих их валообразных поднятий (Сунтарское, Хапчагайское, Наманинское). В некоторых впадинах (Кемпендяйская) известны толщи каменной соли, по-видимому, кембрийского возраста. Соль образует здесь купола с углами падения крыльев до 40-60°, сильно разбитые нарушениями. В рельефе соляные купола выражены небольшими возвышенностями высотой до 120 м.
Саяно-Енисейская (Бирюсинская) синеклиза располагается между Енисейским кряжем, Непско-Ботуобинской и Байкитской антеклизами. Границами ее служат глубинные разломы. Выполнена она преимущественно палеозойскими отложениями. Мощность чехла в ее пределах достигает 8,0 км. В составе синеклизы выделяют Долгомостовскую, Мурскую, Канскую и Тушамскую впадины, разделенные Чунским, Братским и Пушкинским (Пушкинско-Захаровским) валами. Наиболее глубоко погружен фундамент в Канской грабенообразной впадине, которая заполнена угленосными юрскими отложениями.
Предверхоянский передовой прогиб мезозойского возраста протягивается вдоль всей восточной периферии Сибирской платформы на расстояние 1200 км при ширине до 120 км. Он отделяет докембрийскую Сибирскую платформу от Верхояно-Колымской мезозойской области.
Между Центральносибирской плитой и Байкальской складчатой областью располагается Ангаро-Ленский прогиб, простирающийся на 1500 км. Прогиб выполнен отложениями рифея и нижнего палеозоя; на юге, в пределах Иркутской наложенной впадины, появляются юрские породы. В кембрийских образованиях присутствует соленосная толща мощностью до 1,5 км, которая делит осадочный чехол на подсолевой (рифейский) и надсолевой (нижнепалеозойский) комплексы.
Золото, алмазы и их связь с разломами
В недрах Сибирской платформы уже известны месторождения нефти и газа, железа, каменного угля, меди, никеля, золота, платины и целого ряда других полезных и нужных людям ископаемых. Одни подземные кладовые уже давно разрабатываются, другие - открыты недавно, третьи - еще только ищут геологи и геофизики. Пожалуй, наибольшую славу Сибири принес благородный желтый металл, вот уже более 100 лет добываемый в промышленных масштабах в таежных дебрях края.
Коренные месторождения золота известны здесь в виде кварцево-золотоносных жил в древних гранитах Алданского щита, Анабарского массива, Енисейского кряжа, Забайкалья. Гораздо шире распространены россыпные месторождения золота в поймах Лены, Алдана, Енисея, Бодайбо и других рек. Разработка их ведется дражным либо карьерным способами, причем, несмотря на жестокие морозы, круглый год. В зимнее время струей горячего пара растапливается речной лед, препятствующий промывке донного песка, А сама драга во время работы непрерывно извергает горячую воду, которая не дает затянуться полынье.
В пространственном распространении коренных залеганий золота выясняется интересная закономерностью они, как правило, связаны с глубинными разломами коры. Наиболее отчетливо это наблюдается в хорошо обнаженных и соответственно более изученных районах Забайкалья и Алданского щита.
Как известно, Забайкалье - относительно молодой геоблок платформы. На платформенном этапе развития (т. е. последние 700-600 млн. лет) он испытывал преимущественно восходящие вертикальные движения по разломам, которые образуют ортогональную и диагональную системы. Степень выраженности разломов в пределах его различных структурных зон неодинакова. В Ленском золоторудном районе четко проявлены субширотные разрывы. Золотоносные узлы (Кропоткинский, Артемовский и др.) приурочены к местам пересечения этих зон со слабо выраженными разломами северо-западного простирания. В Мамском районе золоторудные проявления тяготеют к глубинному разлому северо-восточной ориентировки, который четко намечается серией ультраосновных интрузий. В Патомском нагорье доминируют разломы северо-западного простирания. В целом для районов Забайкалья именно это направление разломов имеет определяющее значение. Разломы субширотного и северо-восточного направлений выражены менее четко, причем золотоносные жилы в их пределах встречаются лишь в местах их пересечения с разломами северо-западного простирания.
Существенную роль в размещении оруденения в Забайкалье играют не только сами крупные глубинные разломы, но прежде всего сопряженные с ними мелкие разрывы. Показательно в этом отношении строение Ирокиндинско-Киндиканского рудного поля (рис. 10). Основной рудоконтролирующей структурой здесь, по данным многих геологов, является Килянский разлом, именуемый в пределах рудного поля Ирокиндинским. Большая часть продуктивных жил располагается в разрывах северо-восточного простирания, меньшая - в разрывах северо-западного направления. Практически все жилы связаны с трещинами, сопряженными с основным разломом, лишь отдельные рудные тела обнаружены непосредственно в зоне самого разлома. Все жилы падают на северо-запад или на юго-запад под углом 30-45°. Для разрывов характерно преобладание взбросо-сдвиговых или сбросо-сдвиговых перемещений, обусловивших приоткрывание трещин. Формы рудных тел контролируются изгибами разрывов, местами их пересечений. Приуроченность золотого оруденения к узлам пересечений региональных разломов подобных направлений отмечается также и для районов Предбайкалья и Восточного Саяна.
На юге Сибирской платформы в пределах Алданского щита находится крупный вытянутый горст, формировавшийся в раннепротерозойское время, - Становой хребет. В пределах его центральной части известно золотое оруденение, образовавшееся в мезозойскую эру. В это время вновь "ожили" составные блоки Станового хребта, которые испытали разнонаправленное движение в вертикальном направлении по ограничивающим их разломам. В раннемеловую эпоху произошла активизация вулканической деятельности, сопровождавшаяся золотым оруденением, а в позднемеловое время - новая вспышка вулканизма и образование золота, ртути, сурьмы, мышьяка.
Наиболее крупным разломом Станового хребта, контролирующим рудообразование, является Апсаканская зона древнего заложения субширотной ориентации, которая пересекается разрывами северо-восточного направления. В совокупности эти системы образуют здесь Апсаканский золотоносный узел (рис. 11). Локализация рудных тел наблюдается вдоль всей зоны разломов, однако наиболее богатые руды встречаются в местах пересечения ее с северо-восточными разрывами. Здесь резко возрастает трещиноватость пород, а трещины, как считают специалисты, служили теми канальцами, по которым двигались рудосодержащие растворы.
Рудоконтролирующая роль разломов сказывается не только при формировании месторождений золота. Изучая закономерности размещения рудных месторождений в Забайкалье, ряд ученых, в частности Д. И. Горгиевский, Н, А. Фогельман и другие, пришли к выводу, что залежи полиметаллических руд и руд цветных металлов (молибдена, вольфрама, свинца, цинка, олова, мышьяка и т. д.) тяготеют к узлам пересечения широтных и диагональных разломов. Причем, как отмечают эти исследователи, рудосодержащие разломы характеризуются длительностью развития.
Кроме Забайкалья месторождения цветных металлов выявлены в районе нижнего течения Енисея (медь, никель и др.). Здесь установлена сульфидная минерализация в интрузивном теле ультраосновного состава, Интрузия приурочена к крупному глубинному разлому, ограничивающему Сибирскую платформу с запада. Здесь же имеются и месторождения платины. На базе этой кладовой создан Норильский горно-металлургический комбинат. Месторождения меди известны также в Олекмо-Витимском междуречье (например, Удоканское).
Любопытный факт: несмотря на то что Сибирская платформа в геологическом смысле изучена значительно слабее Восточно-Европейской, здесь открыто несравненна большее количество месторождений благородных и цветных металлов. Означает ли это, что недра Сибири значительно богаче недр европейской части страны? Такой вывод делать нельзя. И вот почему. В районах Сибирской платформы породы фундамента гораздо чаще выходят на дневную поверхность. Здесь площадь их обнажений в 3 раза больше, чем на Восточно-Европейской платформе. А ведь подавляющее большинство руд образовывалось в геосинклиналях, там, где особенно активно происходила возгонка глубинного вещества в верхние горизонты коры. Поэтому-то рудные скопления и находятся в геосинклинальных образованиях, которыми сложены фундаменты платформ. За рубежом, например, места обнажений фундамента древних платформ обеспечивают около двух третей добычи железных руд, три четверти-золота и платины, девять десятых никеля, кобальта и урана, почти всю добычу тория, бериллия, тантала, ниобия и циркония, около трети добычи марганца, более четверти меди и хрома.
Если золото и другие благородные и цветные металлы издавна составляли славу Сибири, то добыча алмазов здесь сравнительно новое дело. Первый алмаз был найден в Якутии в русловых отложениях в 1948 г., а первая кимберлитовая трубка обнаружена в 1954 г. Алмазоносные кимберлитовые трубки представляют собой трубчатые тела овальной формы диаметром до 500 м, заполненные брекчиевидной породой (кимберлитом). Трубки почти вертикально уходят на глубину. Образование их связано с внезапным прорывом ультраосновной магмы из недр по узким трещинам или каналам. При этом образуются так называемые трубки взрыва (диатремы). В условиях возникающих при этом огромных давлений и высоких температур происходит кристаллизация углерода и образование алмазов. Наиболее известны трубки взрыва Мир, Айхал и др.
Как мы уже знаем, необычайно активные магматические процессы охватили Сибирскую платформу в конце палеозоя - начале мезозоя, когда формировалась тунгусская серия отложений. В это же время произошло и образование алмазоносных трубок взрыва, связанных с зонами глубинных разломов. Геологи стали использовать эту связь как поисковый признак. Например, космическими исследованиями в Якутии были установлены субмеридиональные разломы. С некоторыми из них связаны кимберлитовые поля. В пределах одного из таких полей известны промышленные алмазоносные трубки, дающие редкие по красоте камни. Недавно, в канун 60-летия Октября, в трубке Удачная, недалеко от пос. Мирный, нашли алмаз в 120 каратов (1 карат = 0,2 г). Назвали его "60-летие Великого Октября".
Нефть, газ и каменный уголь
Горючее сырье крайне необходимо для гармоничного развития промышленности Восточной Сибири. К началу 1978 г. здесь были открыты 22 месторождения нефти и газа и на 25 площадях получены обнадеживающие признаки этих полезных ископаемых. Однако общие выявленные запасы "черного золота" пока еще очень малы. По подсчетам специалистов они составляют всего 2,7% для газа и 0,1% для нефти от тех прогнозных запасов, которые научно обосновываются геологами. Это означает, что основные открытия еще впереди. Поэтому в последние годы фронт поисковых работ на нефть и газ здесь значительно расширился. Пока месторождения известны в пределах Вилюйской синеклизы, Ангаро-Ленского прогиба и Непско-Ботуобинской антеклизы.
Первая залежь газа в пределах Вилюйской синеклизы была открыта в 1956 г. в меловых отложениях. Сейчас здесь уже выявлена группа месторождений - Средневилюйское, Неджелинское, Собохаинское и другие. Месторождения газа установлены и в прилегающих районах Предверхоянского передового прогиба. Залежи здесь приурочены к терригенным породам мезозоя и верхней перми и связаны с антиклинальными складками. Глубина их залегания 1-2,5 км, а в центральных районах синеклизы до 3-3,5 км.
В Ангаро-Ленском прогибе залежи нефти и газа заключены в нижнекембрийских и вендских отложениях. Продуктивные горизонты установлены в подсолевом терригенном комплексе, в межсолевом и надсолевом терригенно-карбонатных комплексах. Средняя глубина залегания продуктивных горизонтов 2,5 км. Залежи приурочены к локальным поднятиям, известны также и литологически ограниченные залежи. В этом районе сейчас выявлены Марковское, Криволукское, Илимское, Южно-Устькутское месторождения и другие. Наиболее изучено Марковское месторождение, расположенное близ д. Марково Усть-Кутского района Иркутской области. Здесь в 1962 г. с глубины 2164 м был получен нефтяной фонтан из песчаников нижнего кембрия. Первоначальный дебит скважины достигал 1000 м 3 /сут. Марковская нефть - первая кембрийская нефть в Советском Союзе.
В последнее время промышленные притоки газа получены в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы (Непский свод), которая, несомненно, явится новым интереснейшим в отношении нефтегазоносности районом Сибирской платформы. Пока открытые здесь газовые месторождения нельзя отнести к значительным. Наиболее крупное из них Среднеботуобинское месторождение содержит залежь газа с размерами 55 км X 18 км и высотой около 20 м. Дебиты скважин достигают 720 тыс.м 3 /сут. Залежь приурочена к песчаникам вендского возраста. Поражает другое: где бы ни бурились скважины в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы, они, как правило, вскрывают породы кембрия, венда и рифея, насыщенные капельножидкой нефтью (данные А. В. Овчаренко, В. Е. Бакина, 1979 г.). Это означает, что недра района обогащены "черным золотом".
Определенными потенциальными возможностями характеризуется Красноярский край (район Тунгусской синеклизы). Ученые давно высказывались за проведение здесь поисковых работ на нефть и газ. И вот в 1977 г. получены первые фонтаны газа и нефти из подсолевых отложений мотской свиты (венд). Продуктивные скважины пробурены к востоку от Енисейского кряжа и около пос. Ванавара на Подкаменной Тунгуске. Промышленные залежи нефти и газа в нижнекембрийских отложениях выявлены на Куюмбинской площади. Будем надеяться, что это только первые ласточки.
В Сибири много необычного. Не обошлось без сюрпризов и у газовиков. В Якутии исследователи впервые столкнулись со свойством природного горючего газа находиться в земной коре в твердом состоянии. Сейчас специалисты решают, как разрабатывать такие залежи и оценивать их запасы. В дальнейшем твердый газ может стать важным источником голубого топлива.
Большое значение для развития промышленности центральных и восточных районов Сибири имеет каменный уголь. Залежи его довольно широко распространены в недрах платформы, а суммарные запасы составляют 68% от общесоюзных запасов бурых и каменных углей. В большинстве случаев продуктивные пласты залегают в юрских и нижнемеловых породах. Наиболее крупный в пределах Сибирской платформы Ленский угольный бассейн занимает территорию Вилюйской синеклизы и Предверхоянского передового прогиба. Общая площадь его составляет 400000 км 2 , а запасы угля на 1955 г. оценивались в 2647 млрд. т. За последние 20 лет геологи разведали здесь новые залежи угля, и сейчас это один из богатейших бассейнов в мире. Продуктивные пласты приурочены к меловым и юрским отложениям, мощность их достигает 5-8 м.
Тунгусский угольный бассейн несколько уступает Ленскому, его запасы на 1955 г, оценивались в 1744 млрд. т. Продуктивные горизонты связаны с верхне-палеозойскими отложениями тунгусской серии. В местах прорыва продуктивных пластов дайками траппов уголь графитизйрован. На юго-западе Сибирской платформы располагается Канско-Ачинский угольный бассейн. Пласты горючего камня приурочены к юрской толще, выполняющей грабенообразные впадины (Иркутская, Канская, Рыбинская). Общие запасы угля, в основном бурого, достигают 1220 млрд. т. Сейчас на базе этого бассейна ускоренными темпами формируется Канско-Ачинский энергетический комплекс. Не за горами то время, когда здесь вырастут тепловые электростанции и другие энергоемкие производства.
Другие богатства сибирских недр
Мы еще ничего не сказали о месторождениях железа, бокситов, минеральных солей, многочисленных видов нерудного сырья, которыми так богата Сибирь.
Железо на Сибирской платформе обнаружено и разведуется в пяти железорудных бассейнах: Ангаро-Илимском, Среднеангарском, Ангаро-Катском, Ан-гаро-Питском и Южно-Алданском. Руды гидротермального, осадочного и метаморфического происхождения приурочены к отложениям протерозоя и нижнего палеозоя. Содержание железа в рудах до 45%, общие его запасы оцениваются величиной свыше 4 млрд. т. В западной части Забайкалья установлены месторождения магнетитовых руд в горном хребте Железный кряж. Аналогичные залежи железистых кварцитов известны в Восточном Саяне, на Енисейском кряже.
Месторождения бокситов разрабатываются в пределах Енисейского кряжа. Залежи здесь приурочены к рыхлым палеогеновым отложениям, выполняющим карстовые впадины в карбонатных породах мела и кембрия. Залежи бокситов установлены в Бурятской АССР в нижнем кембрии.
Месторождения слюды (преимущественно мусковита и флогопита) выявлены вдоль северо-западной окраины Байкальской складчатой области, восточного склона Восточного Сайна (месторождения Букачанское, Акуканское, Слюдянское, Бирюсинское, Енисейское и др.)
Исландский шпат, применяющийся в оптической промышленности, приурочен к трапповым интрузиям верхнего палеозоя. Его месторождения обнаружены в Красноярском крае.
Каменная соль раннекембрийского возраста, запасы которой практически неисчерпаемы, разрабатывается пока лишь в Иркутской области (Иркутский соленосный бассейн), где близко от поверхности располагается несколько мощных продуктивных пластов.
Из других нерудных полезных ископаемых Сибирской платформы следует отметить графит (Ногинское месторождение), магнезит (Тальское и Кардакинское месторождения на Енисейском кряже), фосфорит (Иликтинское месторождение в Западном Забайкалье), корунд (Чайнытское месторождение в Становом хребте), каолин и горный хрусталь (Иркутское месторождение в бассейне Алдана), поделочные полудрагоценные камни, в частности лазурит (Забайкалье).
Богаты сибирские недра и удивительными по своей красоте облицовочными материалами, прежде всего мрамором. Уникальные месторождения его обнаружены на юго-востоке Новосибирской области. Наряду с белым, серым и вишнево-красным мрамором здесь обнаружена редчайшая его разновидность ярко-зеленого цвета. На территории нашей страны это единственное месторождение зеленого мрамора. По своим качествам он не уступает знаменитому итальянскому, который очень высоко ценится на мировом рынке. Запасы месторождения составляют более 1,5 млн. м 3 . Первое применение сибирский мрамор найдет при отделке станций Новосибирского метрополитена.
Наконец, необходимо сказать и о минеральных и термальных источниках, которые пока практически не используются. Только в районе оз. Байкал учеными Института земной коры СО АН СССР обнаружен но более 300 выходов подземной воды с повышенным содержанием минеральных солей. 23 источника имеют лечебные свойства. Минеральные воды глубинного происхождения, они пробились к поверхности Земли по разломам, которые оконтуривают озеро. Здесь же обнаружены и горячие ключи с температурой воды до +60 °С. Подобные термальные источники выявлены в долинах рек Верхняя Ангара, Чара, Олекма, Бысса, Бурея и их притоков.
Подземные кладовые вдоль трассы БАМ
Как видим, сибирские недра содержат немалые богатства, но многие сокровища еще ждут своего часа. Сдерживают разведку этих природных кладовых прежде всего сложные климатические условия. Но развитие народного хозяйства нашей страны настоятельно требует активного вовлечения в промышленное производство сибирских месторождений, причем в предельно сжатые сроки. Один из решительных шагов, предпринятых в деле освоения богатств Сибири, - строительство Байкало-Амурской магистрали (рис. 12). Создание этой трассы позволит резко поднять производство во всех прилегающих районах, а площадь этих земель немалая. По мнению специалистов, она в 3,5 раза превышает территорию Франции. Начнется, активная разработка Кодаро-Удоканской меднорудной провинции, Канско-Ачинского угольного бассейна, подземных кладовых нефти и газа Якутии, найдут применение термальные и минеральные воды Байкала и т. п.
Строительство БАМ - это школа мужества, гражданской зрелости для тысяч молодых энтузиастов, которым приходится преодолевать большие трудности - трескучие морозы зимой и жару летом, гнус, неустройство быта. Совсем неожиданно выяснилось, что пологие горные хребты, вдоль которых будет проходить магистраль, лавиноопасны. Только в районе р. Наминга за год сходит до 250 снежных лавин. До прихода сюда трассы необходимо найти эффективные способы борьбы со "снежной смертью".
Пока есть только один путь - профилактический сброс лавин выстрелами из миномета.
По расчетам специалистов стоимость БАМ составляет довольно внушительная цифра. Естественно, возникает вопрос: а достаточно ли богаты недра этого края, пробудить который призвана магистраль? Много ли кладовых приготовила природа вдоль трассы? БАМ проходит через одну из самых сложно построенных в геологическом отношении частей нашей страны. Исследования в этих районах ведутся уже давно. Уже осуществлена геологическая съемка территории, тяготеющей к магистрали. Работа велась большим коллективом геологов под руководством члена-корреспондента АН СССР, А. И. Красного. Выявлены месторождения вольфрама, молибдена, титана, олова, флюорита, марганца, полиметаллов, железа, свинца, цинка, меди, апатитов, фосфатов, драгоценных и поделочных камней, строительных материалов. Ассортимент полезных ископаемых, как видим, достаточно велик.
Наибольшую славу Байкало-Амурской магистрали принесла, пожалуй, удоканская медь. В средней своей части трасса проходит по живописной Чарской долине, окруженной Удоканским и Кодарским горными хребтами, отдельные пики которых поднимаются более чем на 3 км. Руда Удоканского хребта весьма разнообразна по составу, содержит много ценных примесей. Геологи еще не закончили полностью разведку удоканских недр, но сейчас уже определено значение этого месторождения. Штольни вгрызаются в хребет более чем на 1,5 км - и всюду медь. Даже знаменитая хозяйка медной горы по сравнению с Удоканом выглядела бы бедной родственницей. В самой долине выявлены залежи железа, коксующихся углей, строительных материалов. Вблизи Чара найдена залежь неизвестного до того времени минерала розово-фиолетового цвета, который назвали чароитом.
Большие перспективы связывают специалисты с разработкой уникальных магматических пород щелочного состава Сыннырского массива. Из этих сынныритов можно получать глинозем - сырье для производства алюминия, ценные калийные удобрения, поташ и другие полезные вещества.
На севере Бурятии, в 18 км от стальной магистрали, открыто Молодежное месторождение асбеста. Полезное ископаемое лежит буквально на поверхности, поэтому добывать его можно самым дешевым карьерным способом. Эта кладовая редкостная: в асбесте очень высокое содержание текстильных волокон, длина которых достигает 12 мм.
Перечисление подземных кладовых вдоль Байкало-Амурской магистрали можно продолжить, но и сказанного достаточно для заключения о том, что капитальные вложения на строительство трассы окупятся с лихвой. Перед теми, кто будет осваивать здесь недра, стоит задача наиболее рационального, комплексного использования этих богатств. Геологи теперь не только ищут и разведуют новые месторождения, но и составляют каталог всех подземных кладов, которые подлежат использованию в народном хозяйстве. На примере Сибири, и в частности на примере БАМ, стало очевидно, что практически все виды минерального сырья комплексные и требуют единой системы разработки, т. е. при эксплуатации основного вида полезного ископаемого в разработку должны вовлекаться и o залежи попутного сырья. В первые годы Советской власти из руд извлекалось пятнадцать-двадцать полезных элементов, в 1950 г.- сорок три, в 1960 г.- уже шестьдесят шесть, а в 70-е годы - семьдесят четыре. При комплексной разработке месторождений снижаются затраты на получение сырья, повышается экономическая рентабельность этого процесса. Один из реальных путей комплексной эксплуатации недр - создание территориально-промышленных комплексов. Это новая, более прогрессивная форма организации производства, призванная с максимальной полнотой использовать природные кладовые. В районе трассы БАМ будет создан Удоканский территориально-промышленный комплекс, в который войдут горно-обогатительный комбинат, медеплавильный завод, город Удокан и другие объекты.
СИБИРСКАЯ ПЛАТФОРМА - один из крупных, относительно устойчивых участков континентальной земной коры, относящихся к числу древних (дорифейских) платформ, занимает среднюю часть СевернойАзии. Сибирская платформа ограничена зонами глубинных разломов - краевыми швами, хорошо выраженными гравитационными ступенями, и обладает полигональными очертаниями. Современные границы платформы оформились в мезозое и кайнозое и хорошо выражены в рельефе. Западная граница платформы совпадает с долиной реки Енисей, северная - с южной окраиной гор Бырранга, восточная - с низовьями реки Лена (Приверхоянский краевой прогиб), на юго-востоке - с южной оконечностью хребта Джугджур; на юге граница проходит вдоль разломов по южной окраине Станового и Яблонового хребтов; затем, огибая с севера по сложной системе разломов Забайкалье и Прибайкалье, спускается к южной оконечности озера Байкал; юго-западная граница платформы простирается вдоль Главного восточно-Саянского разлома.
На платформе выделяется раннедокембрийский, в основном архейский, фундамент и платформенный чехол (рифей-антропоген). Среди основных структурных элементов платформы выделяются:Алданский щит и Лено-Енисейская плита, в пределах которой фундамент обнажается на Анабарском массиве, Оленёкском и Шарыжалгайском поднятиях. Западная часть плиты занимает Тунгусская, а восточную - Вилюйская синеклизы. На юге находится Ангаро-Ленский прогиб, отделённый от Нюйской впадины Пеледуйским поднятием.
Фундамент платформы резко расчленён и сложен сильно метаморфизованными архейскими породами, в западной половине обладающими широтными, а в восточной - северо-северо-западными простираниями. Слабее метаморфизованные толщи нижнего протерозоя (удоканская серия) сохранились в отдельных впадинах и грабенах, залегают полого и являются образованиями протоплатформенного чехла.
Типичный чехол платформы начинает формироваться с рифейского времени и в его составе выделяются 7 комплексов. Рифейский комплекс представлен карбонатно-терригенными, красно-пестроцветными породами мощностью 4000-5000 м, выполняющими авлакогены и пологие впадины. Вендско-кембрийский комплекс сложен мелководными терригенными и терригенно-карбонатными отложениями, а в Ангаро-Ленском прогибе - и соленосными (нижний - средний кембрий) толщами, 3000 м. Ордовикско-силурийский комплекс представлен пестроцветными терригенными породами, а также известняками идоломитами, 1000-1500 м. Девонско- нижнекаменноугольный комплекс распространён ограниченно; на юге девон представлен континентальными красноцветными толщами с траппами, на севере - пестроцветными карбонатно-терригенными отложениями; в Вилюйской синеклизе - мощной трапповой толщей и соленосными отложениями, 5000-6000 м. Среднекаменноугольный - среднетриасовый комплекс развит в Тунгусской синеклизе и представлен угленосной толщей среднего карбона - перми мощностью до 1000 м и триасовой вулканогенной толщей (3000-4000 м), подразделяющейся на нижнюю - туфовую и верхнюю - лавовую части (недифференцированные толеитовые базальты); все отложения прорваны дайками, штоками и силлами базальтов; в девоне, триасе и мелу на северо-востоке платформы образуются кимберлитовые трубки взрыва. Верхнетриасовый - меловой комплекс сложен континентальными и реже морскими песчано-глинистыми угленосными отложениями, 4500 м, распространёнными лишь на окраинах платформы. Кайнозойский комплекс развит локально и представлен континентальными отложениями, корами выветривания и ледниковыми образованиями. На Анабарском массиве известна палеогеновая Попигайская астроблема.
Сибирская платформа характеризуется интенсивным магматизмом, проявлявшимся в раннем протерозое, рифее - раннем кембрии, среднем палеозое, верхнем палеозое - триасе и в позднем мезозое. Трапповый магматизм абсолютно преобладает по объёму (больше 1 млн. км3).
Сибирская платформа богата полезными ископаемыми. Крупные месторождения железных руд находятся на Алданском щите, в Ангаро-Илимском железорудном бассейне. Медно-никелевые сульфидные месторождения связаны с траппами в Норильском рудном районе, а медистые песчаники развиты в удоканской серии на Алданском щите. Алмазы приурочены к кимберлитовым трубкам. На Сибирской платформе известны крупные залежи угля (Ленский угольный бассейн, Тунгусский угольный бассейн, Иркутский угольный бассейн, Канско-Ачинский угольный бассейн, Южноякутский угольный бассейн), месторождения каменной и калийной соли, гипса, фосфоритов, руд марганца и золота, графита, слюды (флогопита), флюорита и других полезных ископаемых. Горная Энциклопедия
Геологическая история
- В архее и начале протерозоя образовалась большая часть фундамента Восточно-Сибирской платформы.
- В конце протерозоя (Венд) и начале палеозоя платформа периодически покрывалась мелководным морем, в результате чего образовался мощный осадочный чехол.
- В конце палеозоя закрылся уральский океан, консолидировалась кора Западно-Сибирской равнины, и она вместе с Восточно-Сибирской и Восточно-Европейской платформой образовали единый континент.
- В девоне вспышка кимберлитового магматизма.
- На границе перми и триаса произошла мощнейшая вспышка траппового магматизма.
- В мезозое некоторые части платформы были покрыты эпиконтинентальными морями.
- На границе мела и палеогена на платформе произошёл рифтогенез и новая вспышка магматизма, в том числе карбонатитового и кимберлитового. Русская Википедия
К сущности понятия
Понятие «Сибирская платформа» впервые ввел в геологическую литературу А. А. Борисяк в 1923 г. С тех пор под Сибирской платформой понимается обширный регион Восточной Сибири с двухэтажным тектоническим строением. Это сегмент земной коры, относительно стабильный в течение от рифея до кайнозоя, ограниченный складчатыми сооружениями позднепротерозойского, палеозойского и мезозойского возраста. Нижний структурный этаж – фундамент сложен раннедокембрийскими преимущественно кристаллическими породами, верхний (чехол) – неметаморфизованными относительно слабодислоцированными осадочными и вулканогенно-осадочными толщами с возрастом от рифея до кайнозоя. Площадь Сибирской платформы в современном эрозионном срезе составляет свыше 4 млн. квадратных километров.
Гидрография
Сибирская платформа располагается между реками Енисей на западе и Леной с притоком Алдан на востоке. Эти могучие реки текут в субмеридиональ-ном направлении и впадают в краевые моря акватории Северного Ледовитого океана. Енисей впадает в Карское море, Лена – в море Лаптевых. Их притоки пересекают территорию Сибирской платформы преимущественно в субширотном направлении. Главные притоки Енисея (с юга на север): Ангара или Верхняя Тунгуска, Подкаменная Тунгуска, Нижняя Тунгуска и Курейка. Все они являются правыми притоками Енисея. Главные правые притоки реки Лены (с юга на север): Киренга, Витим, Олѐкма и Алдан; левые притоки (с юга на север): Кута, Вилюй. На севере платформы, кроме того, впадают в море Лаптевых реки (с востока на запад) Оленѐк, Анабар и Хатанга.
Орография
Рельеф платформы весьма разнообразен. Большую часть ее террито-рии занимает Среднесибирское плоскогорье. На фоне общего высокого стояния поверх-ности платформы выделяются отдельные более поднятые участки, которые называются плато. На еѐ северо-западе расположено Путоранское (плато Путорана), на северо-востоке – Анабарское, на западе – Тунгусское и Заангарское, на юго-западе – Приангарское, на юге – Лено-Ангарское и Приленское плато. С юга платформу окружают горные сооружения, в поднятие которых вовлечены и ее краевые части (с востока на запад): Ал-дано-Становое и Байкало-Патомское нагорья, горы Западного Прибайкалья и Восточного Саяна, поднятие Енисейского кряжа. С севера Среднесибирское плоскогорье окружают низменности: Западно-Сибирская на западе и северо-западе, Северо-Сибирская на севере и Центрально-Якутская на северо-востоке. Последние две занимают часть территории Сибирской платформы. Восточнее Центрально-Якутской низменности расположен Верхоянский хребет, севернее Северо-Сибирской – морские просторы, а на полуострове Таймыр – хребет Бырранга. Булдыгеров, с.5
Источники
- Булдыгеров В.В. Геологическое строение Иркутской области. Иркутск. 2007
- Горная энциклопедия. В 5 тт. М. "Советская энциклопедия. 1984-1991
- Русская Википедия
Сибирская платформа ограничена зонами глубинных разломов — краевыми швами, хорошо выраженными гравитационными ступенями, и обладает полигональными очертаниями. Современные границы платформы оформились в мезозое и кайнозое и хорошо выражены в рельефе . Западная граница платформы совпадает с долиной реки Енисей, северная — с южной окраиной гор Бырранга, восточная — с низовьями реки Лена (Приверхоянский краевой прогиб), на юго-востоке — с южной оконечностью хребта Джугджур; на юге граница проходит вдоль разломов по южной окраине Станового и Яблонового хребтов; затем, огибая с севера по сложной системе разломов Забайкалье и Прибайкалье , спускается к южной оконечности озера Байкал; юго-западная граница платформы простирается вдоль Главного восточно-Саянского разлома.
На платформе выделяется , в основном , фундамент и платформенный чехол ( -). Среди основных структурных элементов платформы выделяются: Алданский щит и Лено-Енисейская плита , в пределах которой фундамент обнажается на Анабарском массиве , Оленёкском и Шарыжалгайском поднятиях. Западная часть плиты занимает Тунгусская, а восточную — Вилюйская синеклизы . На юге находится Ангаро-Ленский прогиб, отделённый от Нюйской впадины Пеледуйским поднятием.
Фундамент платформы резко расчленён и сложен сильно метаморфизованными архейскими породами, в западной половине обладающими широтными, а в восточной — северо-северо-западными простираниями. Слабее метаморфизованные толщи нижнего протерозоя (удоканская серия) сохранились в отдельных впадинах и грабенах , залегают полого и являются образованиями протоплатформенного чехла.
Типичный чехол платформы начинает формироваться с рифейского времени и в его составе выделяются 7 комплексов. Рифейский комплекс представлен карбонатно-терригенными, красно-пестроцветными породами мощностью 4000-5000 м, выполняющими авлакогены и пологие впадины. Вендско-кембрийский комплекс сложен мелководными терригенными и терригенно-карбонатными отложениями, а в Ангаро-Ленском прогибе — и соленосными (нижний — средний кембрий) толщами, 3000 м. Ордовикско-силурийский комплекс представлен пестроцветными терригенными породами, а также известняками и доломитами , 1000-1500 м. Девонско- нижнекаменноугольный комплекс распространён ограниченно; на юге девон представлен континентальными красноцветными толщами с траппами , на севере — пестроцветными карбонатно-терригенными отложениями; в Вилюйской синеклизе — мощной трапповой толщей и соленосными отложениями, 5000-6000 м. Среднекаменноугольный — среднетриасовый комплекс развит в Тунгусской синеклизе и представлен угленосной толщей среднего карбона — перми мощностью до 1000 м и триасовой вулканогенной толщей (3000-4000 м), подразделяющейся на нижнюю — туфовую и верхнюю — лавовую части (недифференцированные толеитовые базальты); все отложения прорваны дайками , штоками и силлами базальтов; в девоне, триасе и мелу на северо-востоке платформы образуются кимберлитовые трубки взрыва . Верхнетриасовый — меловой комплекс сложен континентальными и реже морскими песчано-глинистыми угленосными отложениями, 4500 м, распространёнными лишь на окраинах платформы. Кайнозойский комплекс развит локально и представлен континентальными отложениями, корами выветривания и ледниковыми образованиями. На Анабарском массиве известна палеогеновая Попигайская астроблема.
Сибирская платформа характеризуется интенсивным магматизмом , проявлявшимся в раннем протерозое , рифее — раннем кембрии, среднем , верхнем палеозое — триасе и в позднем . Трапповый магматизм абсолютно преобладает по объёму (больше 1 млн. км 3).
Сибирская платформа богата
6.1. Общая характеристика
Сибирская платформа – вторая древняя платформа в России. Она занимает площадь 4,4 млн. кв. км, что составляет 26% территории Российской Федерации.
Платформа расположена между реками Енисей – на западе и Лена – на востоке.
В отличие от Восточно-Европейской, Сибирская платформа обладает преимущественно среднегорным рельефом с абсолютными отметками 1 000-1 500 м. В центральной части платформы находится Средне-Сибирское плоскогорье, в юго-восточной – Алданское нагорье, хребты Становой и Джугджур. По территории Сибирской платформы, кроме названных, протекают реки Нижняя и Подкаменная Тунгуска, Ангара, Витим, Олекма, Алдан, относящиеся в бассейну Северного Ледовитого океана.
Границами платформы являются: на западе и юге – структуры Урало-Монгольского пояса, на востоке – структуры Тихоокеанского пояса, на севере – Енисейско-Хатангский прогиб, отделяющий Сибирскую платформу от складчатых структур Таймыра.
6.2. Основные структурные элементы
Сибирская платформа обладает двухъярусным строением.
Нижний ярус – это архейско-раннепротерозойский фундамент, верхний ярус – чехол. В отличие от Восточно-Европейской платформы, где формирование чехла началось в раннем рифее, на Сибирской платформе чехольный комплекс начал формироваться со второй половины раннего протерозоя. Области развития платформенного чехла отвечает Средне-Сибирская (Лено-Енисейская ) плита .
Фундамент на Сибирской платформе залегает на глубинах от 0 до (по геофизическим данным) 10-12 км.
Выходам фундамента на поверхность отвечают щиты. На платформе расположены два щита: в северной ее части – Анабарский щит и Оленекское поднятие , в юго-восточной части – Алданский (Алдано-Становой ) щит .
В пределах Средне-Сибирской (Лено-Енисейской) плиты расположены следующие структуры.
На обрамлении Анабарского щита и Оленекского поднятия расположена Анабарская антеклиза , на обрамлении Алданского щита – Алданская антеклиза ; в западной части платформы находится Приенисейская антеклиза , в юго-западной – Ангаро-Ленская антеклиза . Антеклизы сложены преимущественно рифейскими и раннепалеозойскими комплексами.
Между Анабарской и Приенисейской антеклизами расположена Тунгусская синеклиза , сложенная позднепалеозойско-мезозойскими образованиями, в том числе уникальными по площади распространения и объему пермо-триасовыми трапповыми комплексами. Между Анабарской и Алданской антеклизами расположена Лено-Вилюйская синеклиза ,выполненная преимущественно мезозойскими осадочными толщами. В северо-восточной части платформы расположен Предверхоянский прогиб , также сложенный мезозойскими осадочными толщами и занимающий переходную позицию к Верхоянско-Чукотской складчатой области Тихоокеанского пояса.
Схема основных структур Сибирской платформы полказана на рис. 5.
Рис. 5. Схема основных структур Сибирской платформы
1. Позднеюрско-раннемеловой краевой прогиб. 2. Юрско-меловые синеклизы и наложенные впадины. 3. Пермо-триасовые трапповые комплексы. 4. Раннепалеозойские антеклизы. 5. Выступы кристаллического фундамента. 6. Границы основных структур. 7. Локальные грабены и горсты.
8. Астроблемы. 9. Складчатое обрамление платформы. 10. Разломы. Римскими цифрами обозначены: I – Алданский щит (Iа – Алданский блок, Iб – Становой блок), II – Алданскпя антеклиза, III – Ангаро-Ленская антеклиза, IV – Приенисейская антеклиза, V – Анабарская антеклиза, VI - Анабарский щит, VII – Оленекское поднятие, VIII – Тунгусская синеклиза, IX – Лено-Вилюйская синеклиза, X – Предверхоянский прогиб.
6.3. Строение фундамента
Фундамент платформы образован архейскими и раннепротерозойскими комплексами глубоко метаморфизованных пород, и он представлен на Алданском (Алдано-Становом), Анабарском щитах и Оленекском поднятии.
Алданский (Алдано-Становой) щит . Расположен в юго-восточной части платформы, где имеет тектонические сопряжения со структурами Урало-Монгольского пояса.
Алданский (Алдано-Становой) щит по особенностям своего геологического строения разделяется на два блока: северный – Алданский и южный – Становой, разделенные крупным разломом. Различия этих двух блоков заключаются в том, что в Становом блоке широко распространены палеозойские и мезозойские гранитоиды, отражающую его тектоно-магматическую активизацию, сопряженную с магматизмом, который сопровождал формирование Тихоокеанского пояса.
Архей (AR ). Метаморфические образования архея Алданского блока (алданский комплекс ) условно разделены на три части. В нижней части представлены железистые кварциты, высокоглиноземистые кристаллические сланцы, биотит-гранатовые и гранат-силлиманитовые гранулиты. В пределах этой части разреза залегают тела хрусталеносных пегматитов, а также железорудные месторождения формации железистых кварцитов. В средней части – амфиболовые, биотит-амфиболовые, гиперстеновые гнейсы, мрамора; в верхней – биотитовые, гиперстеновые и гранат-биотитовые гнейсы. Алданский комплекс содержит две разновозрастные группы интрузивных пород: 1) архейские гранито-гнейсы, образующие крупные согласные тела с постепенными переходами к вмещающим породам; 2) раннепротерозойские лейкократовые граниты, представленные небольшими телами с рвущими контактами.
В Становом блоке архейские образования (становая серия ) представлены биотитовыми, двуслюдяными, эпидот-биотитовыми, амфиболовыми гнейсами, амфиболитами. Эти образования прорваны большим количеством гранитов архейского, раннепротерозойского, а также палеозойского и мезозойского возрастов.
Общая мощность архейских метаморфических образований не менее 10 км.
Нижний протерозой (PR 1 ). В составе раннепротерозойских образований участвуют гранат-гиперстеновые, гиперстен-амфибол-диопсидовые, биотитовые, гранат-биотитовые и т.п. гнейсы, кристаллические сланцы, мрамора, кальцифиры. Мощность этих образований оценивается не менее, чем 12 9км. Здесь представлены крупные массивы анортозитов, габбро-анортозитов этого же возраста.
Анабарский щит и Оленекское поднятие . В этих структурах, расположенных в северной части платформы, архейские (AR ) метаморфиты устроены следующим образом. В их нижней части залегают двупироксеновые, амфибол-пироксеновые плагиогнейсы, амфиболиты, кварциты; выше располагаются лейкократовые гиперстеновые гнейсы и биотитовые гнейсы; еще выше – гранатовые и гранат-биотитовые гнейсы, кальцифиры, диопсидовые породы; завершается разрез биотит-амфиболовыми гнейсами, амфиболитами, кварцитами. В полях развития этих образований залегают архейские и раннепротерозойские интрузивные массивы чарнокитов (гиперстеновые граниты), гранодиоритов, аляскитов, мигматитов.
6.4. Строение чехла
Как уже отмечалось выше, начало формирования платформенного чехла на Сибирской платформе относится ко второй половине раннего протерозоя. К этом времени относится образование удоканской серии , представляющей собой протоплатформенный чехол в западной части Алданского щита. Удоканская серия мощностью около 12 км имеет трехчленное строение. В ее нижней части залегают биотит-графитовые сланцы, углеродистые филлиты, кварциты, в средней части – мраморизованные доломиты и доломитизированные известняки, в верхней части – красноцветные косослоистые песчаники, к которым приурочено уникальное по масштабам Удоканское месторождение медистых песчаников.
На Средне-Сибирской плите в строении платформенного чехла выделены семь структурно-стратиграфических комплексов (снизу вверх): рифейский, венд-кембрийский, ордовик-силурийский, девон-нижнекаменно-угольный, среднекаменноугольно-среднетриасовый, юрско-меловой и кайнозойский.
Важной особенностью строения чехла Сибирской платформы, отличающей ее от Восточно-Европейской, является широкое участие в нем разновозрастных магматических комплексов (рис. 6).
Рис. 6. Схема размещения разновозрастных магматических комплексов
на Сибирской платформе
1-2 – юрско-меловые: 1 – гранитоиды и сиениты (а ), вулканиты кислого и среднего состава (б ),
2 – щелочные габброиды и сиениты; 3-6 – позднепалеозойско-триасовые: 3 – щелочно-ультраосновная формация (а – кимберлитовые трубки, б – массивы щелочно-ультраосновного состава); 4-6 – трапповая формация (4 – интрузии, 5 – лавы, 6 – туфы); 7-8 – среднепалеозойские: 7 – трапповая формация (а – интрузии, б – вулканиты), 8 – щелочно-ультраосновная формация, кимберлиты; 9 – позднепротерозойско-раннекембрийские траппы, интрузии ультраосновных и щелочных пород; 10 – границы платформы.
Рифейский комплекс .
Распространен на обрамлениях Алданского, Анабарского щитов и Оленекского поднятия.
Нижний рифей (R 1 ). В основании отложений этого возраста залегают серые и красноцветные кварцевые и кварц-полевошпатовые песчаники, содержащие иногда глауконит, и гравелиты. Выше залегают доломиты. Общая мощность около 1,5 км.
Средний рифей (R 2 ). Представлен троекратно повторяющимися ритмами, в нижних частях которых залегают кварц-глауконитовые песчаники, алевролиты и аргиллиты, а в верхних частях – известняки и доломиты. Общая мощность около 3 км.
Верхний рифей (R 3 ). Представлен преимущественно толщей доломитов мощностью около 700 м.
Осадконакопление на платформе сопровождалось внедрением даек, силлов и штоков габбродолеритов траппового типа, а также небольших интрузий щелочно-ультраосновного состава.
Венд-кембрийский комплекс .
Венд (V ). Распространен, преимущественно, в антеклизах. В разрезе вендских отложений, как правило, преобладают доломиты и глинистые известняки, подстилаемые песчаниками, иногда красноцветными. Мощность этих отложений в разных частях платформы колеблется в пределах 1-2 км.
Кембрий (Є ). В целом для кембрия характерны карбонатно-сульфатно-галогенные отложения.
Нижний и средний кембрий (Є 1-2 ) представлен толщей чередующихся известняков, доломитов, ангидритов, глин, каменной и калийной соли. Мощность до 2 км.
Для верхнего кембрия (Є 3 ) характерны преимущественно массивные доломиты, местами фациально замещающиеся красноцветными косослоистыми песчаниками. Мощность около 500 м.
Ордовик-силурийский комплекс .
Ордовик (O ) представлен всеми тремя отделами.
В составе отложений нижнего ордовика (O 1 ) представлены песчаники и алевролиты в нижних частях разрезе, переходящие выше в доломиты и известняки. Местами разрез полностью представлен карбонатными толщами. Мощность до 1 км.
К среднему ордовику (O 2 ) относятся терригенно-карбонатные отложения, сложенные песчаниками, алевролитами, известковистыми песчаниками, мергелями, содержащими фосфоритовые конкреции и фосфоритовые гальки. Местами в разрезе присутствуют доломиты и гипсы. Мощность до 300 м.
Верхний ордовик (O 3 ) представлен красноцветными песчаниками, аргиллитами с прослоями гипсов, фациально замещающиеся известяками и мергелями. Мощность до 300 м.
Отложения силура (S ) характеризуются преобладающим карбонатным составом отложений.
Нижний силур (S 1 )представлен 100-150-метровой толщей известняков, подстилаемых темно-серыми глинистыми сланцами. Местами известняки фациально замещаются гипсо-доломитовыми толщами.
Верхний силур (S 2 ) мощностью до 300 м сложен в нижней части разреза доломитами, мергелями и известняками с прослоями гипсов, а в верхней – гипсо-глинисто-доломитовой толщей.
Девонско-нижнекаменноугольный комплекс .
Этот комплекс распространен ограничено. Особенность этого комплекса заключается в том, что на этом возрастном уровне начал проявляться интенсивный трапповый магматизм на Сибирской платформе, который своё максимальное развитие получил в среднекаменноугольно-среднетриасовое время.
Девон (D ). Распространен, как правило, на обрамлениях синеклиз.
Нижний девон (D 1 ). Отложения этого времени представлены пестроцветными карбонатными алевролитами и аргиллитами с прослоями известняков мощностью до 100 м.
Средний девон (D 2 ). К этом уровню относятся карбонатно-соленосные отложения, в состав которых входят чередующиеся в разрезе и по простиранию глинистые и битуминозные известняки, доломиты, гипсы, ангидриты, горизонты каменной соли.
К верхнему девону (D 3 )относятся аргиллиты, гипсы, ангидриты – в нижней части разреза, доломиты и известняки – в средней части и доломиты, гипсы, ангидриты с пластами каменной соли – в верхней. Мощность до 750 м.
Образования нижнего карбона (C 1 ) обладают сложным и пестрым литолого-фациальным составом. Для турнейского яруса (C 1 t ) характерны известняки, замещающиеся по латерали толщей чередующихся песчаников и базальтовых лав. В составе визейского (C 1 v ) и серпуховского (C 1 s ) ярусов преобладают терригенно-карбонатные отложения (песчаники, алевролиты, известняки). Мощность 100-900 м.
В девонско-раннекаменноугольное время на территории Сибирской платформы широко проявился магматизм основного и щелочно-ультраосновного состава. В разрезе D 1 и D 2 присутствуют мощные потоки и покровы базальтовых лав траппового типа. С ними ассоциируют многочисленные дайки, силлы, штоки долеритов и габбродолеритов. Мощность даек достигает 20 м, а их протяженность 160 км.
Щелочно-ультраосновные интрузии (щелочные пироксениты, перидо-титы) сопровождаются дайко- и трубообразными телами кимберлитов, содержащих минералы-спутники алмазов (пироп, пикроильменит и др.)
Среднекаменноугольно-среднетриасовый (тунгусский) комплекс . Это преимущественно континентальные образования, слагающие Тунгусскую синеклизу, на площади около 1,5 млн. кв.км, что составляет почти 25% площади всей Сибирской платформы.
В разрезе этого комплекса выделяются три толщи: нижняя – продуктивная (C 2 -P), средняя – туфогенная (Т 1 , местами опускаясь в Р 2), верхняя – лавовая (Т 1-2).
Средний карбон-пермь (C 2 -P ). Образования этого стратиграфического интервала выделены как продуктивная толща.
Отложения С 2 и С 3 сложены аргиллитами, алевролитами, песчаниками с пластами и линзами углей, имеющих местами промышленное значение. Мощность до 400 м.
Отложения перми также являются угленосными. Они представлены чередующимися аргиллитами, алевролитами, конгломератами, гравелитами с пластами углей, достигающими мощности 70 м. В ряде мест в разрезе пермских отлоэжений залегают покровы базальтовых лав и горизонты их туфов. Мощность пермских образований 600-800 м.
Нижний-средний триас (T 1-2 ). Этот стратиграфический интервал представлен преимущественно туфами и базальтовыми лавами, содержащими прослои, горизонты, пласты туфоалевролитов, туфоаргиллитов, туфопесчаников, а местами и известняков и даже ангидритов. Мощность образований этого интервала достигает 2 км.
Пермо-триасовый (Р-Т ) трапповый магматизм слагает основной объем Тунгусской синеклизы. Этот магматизм реализован в виде мощных (2,5-3 км) накоплений базальтов, их туфов и сопровождающих интрузий, занимающих объем около 1 млн. км 3 . В этом магматическом комплексе резко преобладают лавы и интрузии, занимающие около 80% всего разреза, на долю туфового материала приходится только 20%. Базальты часто имеют миндалекаменные текстуры. В результате синвулканической гидротермальной деятельности миндалины часто заполняются кальцитом, в том числе, водяно- прозрачным исландским шпатом, часто имеющим промышленное значение. Интрузии представлены, главным образом, долеритами и габбродолеритами, слагающими штоки, силлы, дайки, блюдце- и воронкообразные тела. Дайки часто образуют сближенные рои, протягивающиеся на 400-500 км при мощности отдельных даек до 100 м. Большинство интрузий является недифференцированными. В случае дифференцированных (камерных) интрузий в них проявлена определенная зональность, выраженная следующим образом: в нижних частях камер находятся пикритовые долериты, в средних частях – оливиновые долериты, в верхних – лейкократовые и кварцевые долериты и габбродолериты и даже гранодиориты. К пикритовым долеритам нижних частей камер приурочены залежи медно-никелевых руд Норильского района. Интрузии долеритов оказывают метаморфизующее контактовое воздействие на вмещающие породы. В частности, при пересечении долеритами пластов углей, в зоне контакта образуются залежи графита (Курейское и др. месторождения).
Триасовый (Т ) щелочной ультраосновной магматизм проявлен, в основном, в северной части платформы, между Анабарским щитом и Оленекским поднятием. Ареал этого магматизма известен в геологической литературе как Меймеча-Котуйская щелочно-ультраосновная провинция. (Название дано по рекам Меймеча и Котуй).
Толща щелочных ультраосновных пород, мощностью не менее 1000 м сложена, лавами нефелиновых базальтов, их туфов, трахибазальтов, гавайитов, авгититов, меймечитов. Они имеют ранне-среднетриасовый возраст, и фациально замечают, а местами перекрывают трапповый комплекс. С лавами ассоциируют интрузивные породы в виде даек и силлов нефелиновых долеритов, меймечитов. Известны также сложные многофазные дифференцированные интрузии размером до сотен кв.км. Ранние фазы этих интрузий представлены пироксенитами, оливинитами, перидотитами, поздние фазы – ийолитами и мельтейгитами, с которыми ассоциируют карбонатиты. Непременным элементом щелочного ультраосновного магматизма являются кимберлитовые трубки, имеющие площадь до 3,5-5 тыс. кв. км, а также дайки кимберлитов мощностью до нескольких метров и протяженностью в первые км. На платформе известно около 300 кимберлитовых трубок, примерно половина, из которых является алмазоносными. Среди кимберлитовых трубок встречаются не только триасовые, но и юрские и девон-раннекаменноугольные, которые имеют промышленное значение.
На склонах Оленекского поднятия залегают морские терригенные отложения триаса, не связанные с тунгусским комплексом. Они представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами, туффитами, содержащими местами небольшие горизонты мергелей. Такая ассоциация свойственна всему разрезу триасовых отложений – от нижнего до верхнего триаса включительно. Мощность этих отложений достигает 800-1000 м.
Юрско-меловой комплекс .
Распространен, главным образом, на окраинах платформы, в пределах синеклиз и прогибов.
Юра (J ). Юрские отложения, имеющие преимущественно континентальную природу, на платформе представлены всеми тремя отделами.
Обобщенный разрез юрских отложений следующий.
Нижняя юра (J 1 ) представлена конгломератами, полимиктовыми песчаниками, глинами, местами с прослоями известняков и сидеритов и бурых углей. Мощность до 470 м.
Средняя юра (J 2 ) сложена песчаниками и глинами мощностью до 150-200 м.
Верхняя юра (J 3 ) представлена в основном алевролитами и песчаниками с пластами коксующихся углей, достигающих 25-метровой мощности, и потому имеющих промышленное значение (Нерюнгринское месторождение в Южно-Якутском угольном бассейне). Мощность до 1,5 км.
Меловые отложения (К ), образованные существенно терригенными породами, в принципиальном плане наследуют ареалы юрских отложений.
Нижний мел (К 1 ) представлен как в морских, так и в континентальных фациях. Морские отложения (глины, алевролиты) приурочены к северной окраине платформы, где они перекрываются континентальными угленосными. В Лено-Вилюйской синеклизе отложения нижнего мела являются исключительно континентальными, угленосными, содержащими до 35 угольных пластов рабочей мощности до 5 м, которые разрабатываются на месторождениях Ленского угольного бассейна. Мощность отложений нижнего мела достигает 1,8 км.
Верхний мел (К 2 ) распространен только в Лено-Вилюйской синеклизе, где достигает мощности 450-1 000 м, и здесь в его сложении участвуют кварцевые пески, песчаники, глины.
В юрское и меловое время на Сибирской платформе, главным образом, в ее юго-восточной части происходила интенсивная магматическая деятельность. Она реализована в виде протяженных до 100 км и мощностью до 250 м даек долеритов (продолжающих пермо-триасовый трапповый магматизм), интрузий кимберлитов, сиенитов, нефелиновых сиенитов, гранитов, гранодиорит-порфиров.
Кайнозойский комплекс .
Палеогеновые (P ) и неогеновые (N ) отложения распространены ограничено. Наиболее полный их разрез представлен в Лено-Вилюйской синеклизе. Здесь нижний палеоген (палеоцен) представлен кварцевыми и кварц-полевошпатовыми песками мощностью до 380 м, средний палеоген (эоцен) отсутствует, верхний палеоген (олигоцен) – это пески, глины, лигниты мощностью до 30 м, нижний неоген (миоцен N 1) – это железистые пески (мощностью до 120 м). Завершается разрез плиоцен-четвертичными (N 2 -Q) песками, галечниками и глинами. Все эти отложения имеют континентальный генезис – это озерные, делювиальные, аллювиальные, делювиально-пролювиальные накопления.
Четвертичные (Q ) отложения (пески, галечники, глины) также являются континентальными образованиями, и они представлены всеми генетическ ими типами – аллювиальным, элювиальным, пролювиальным, делювиальным, ледниковым, флювиогляциальным.
6.5. Полезные ископаемые
Сибирская платформа богата разнообразными полезными ископаемыми, расположенными как в ее фундаменте, так и в чехле. К их числу относятся топливно-энергетическое сырье, черные, цветные, редкие, благородные металлы, неметаллические полезные ископаемые.
Полезные ископаемые в фундаменте платформы
Черные металлы .
В метаморфических образованиях AR 2 Алданского щита локализованы месторождения формации железистых кварцитов Чаро-Токкинского железорудного района (на границе Республики Саха-Якутия с Иркутской и Читинской областями). Этот район занимает площадь около 1,5 тыс. кв.км. Наиболее крупным разведанным объектом этого района является Тарыннахское месторождение с запасами железных руд около 1,3 млрд.т. Общие запасы железных руд района оценены в 16 млрд.т со средним содержанием железа в руде 27%. На месторождениях выделяются магнетитовые, куммингтонит-магнетитовые и пироксен-амфибол-магнетитовые минеральные типы руд.
В раннепротерозойском расслоенном массиве габбро-анортозитов локализовано Чинейское месторождение вкрапленных титаномагнетитовых и ильменит-титаномагнетитовых руд. Главными рудными минералами являются титаномагнетит и ильменит. Средние содержания составляют: Fe – 25,6%, TiO 2 – 4,9%, V 2 O 5 – 0,34%, в рудах присутствуют платина и палладий в количествах около 100 мг/т.
Полезные ископаемые в чехле платформы
Углеводородное сырье . На платформе расположены две нефтегазоносные провинции (НГП) – Лено-Тунгусская и Лено-Вилюйская.
Лено-Тунгусская НГП занимает площадь 2,8 млн. кв. км, охватывая большую часть структур платформенного чехла. В ней выявлено 20 разномасштабных месторождений. Продуктивными являются карбонатные и терригенные отложения верхнего рифея и венда-нижнего кембрия, расположенные на глубинах 1,5-3,5 км. Наиболее известным является Марковское месторождение.
Лено-Вилюйская НГП приурочена к Лено-Вилюйской синеклизе и Предверхоянскому прогибу, занимает площадь 280 тыс. кв. км. В ней выявлено 8 разномасштабных преимущественно газовых месторождений, наиболее известными из которых являются Усть-Вилюйское и Средне-Вилюйское . Продуктивными являются отложения верхней перми, нижнего триаса, нижней и верхней юры, установленные на глубинах 1-4 км.
Месторождения этих НГП являются основным сырьевым источником строящегося нефтегазопровода Восточная Сибирь – Тихий океан.
Твердое топливо . На платформе представлены следующие важнейшие угленосные бассейны: Ленский, Южно-Якутский, Иркутский.
Ленский угленосный бассейнзанимает площадь около 600 тыс. кв. км, будучи приуроченным к Лено-Вилюйской синеклизе и Предверхоянскому прогибу. Угленосными являются терригенные отложения юры, мела и неогена. Угли бурые и каменные. Разведанные запасы углей составляют 3,2 млрд.т. Общие геологические ресурсы углей этого бассейна составляют почти 1,7 трлн.т, из которых на долю бурых углей приходится 945 млрд.т. В этом бассейне сосредоточено 10% оцененных мировых ресурсов углей и 25% ресурсов углей бывшего СССР.
Южно-Якутский угленосный бассейнзанимает площадь 25 тыс.кв.км. Угленосными являются терригенные отложения верхней юры и верхнего мела. Разведанные запасы углей составляют около 5,4 млрд.т. Угли преимущественно каменные. Наиболее известным является месторождение Нерюнгри , на базе которого создан одноименный город.
Иркутский угленосный бассейн занимает площадь 37 тыс.кв.км. Угленосными являются терригенные юрские отложения. Разведанные запасы углей составляют 7,5 млрд.т, в том числе каменные – 5,2 млрд.т, бурые – 2,3 млрд.т. Наиболее известным является Черемховское месторождение.
Черные металлы .
Ангаро-Илимский железорудный бассейн приурочен к юго-восточному краю Сибирской платформы. Месторождения этого бассейна, наиболее известным из которых является Коршуновское , представлены скарново-магнетитовыми рудами. Они образованы на контактах трубообразных тел габбродолеритов (трапповый комплекс) пермо-триасового возраста, прорывающих терригенно-карбонатные отложения кембрия и ордовика. Главным рудным минералом является магнетит. Общие запасы бассейна оценены в 2 млрд. т руды с содержанием железа 26-35%.
Ангаро-Катская группа железорудных месторожденийприурочена к трапповому тунгусскому комплексу пермо-триасового возраста, и они по своему типу, условиям образования и составу руд в значительной мере походят на объекты Ангаро-Илимского бассейна. Общие запасы железных руд оценены почти в 550 млн.т со средним содержанием железа 33%.
В основе территории России лежат крупные тектонические структуры (платформы, щиты, складчатые пояса), которые выражены разнообразными формами в современном – горами, низменностями, возвышенностями и др.
На территории России имеются две крупные древние докембрийские платформы (фундамент их сформировался в основном в архее и протерозое) — это Русская и Сибирская, а также три молодые (Западно-сибирская, Печорская и Скифская). Представление о и условиях залегания пород отражены на тектонической .
На Восточно-Европейской платформе в пределах России находится Балтийский щит , на Сибирской – Алданский и Анабарский.
На Восточно-Европейской платформе располагается Русская плита , на Сибирской – Лено-Енисейская.
Молодые платформы в России не имеют выходов фундамента на поверхность. На них практически повсеместно накопился чехол из осадочных горных пород, то есть они целиком представлены плитами. Например, на Западно-Сибирской платформе — Западно-Сибирская плита и т.д.
К плитам платформ приурочены такие крупнейшие , как равнины различной высоты. На Русской плите находится (Восточно-Европейская), на Лено-Енисейской – Средне-Сибирское плоскогорье, на Западно-Сибирской – Западно-Сибирская низменность, на Печорской – Печорская низменность, на Скифской – равнины Предкавказья. Наличие на территории России нескольких крупных платформ обусловило то, что равнины занимают три четверти территории России.
Восточно-Европейская платформа
В пределах Русской плиты фундамент древней Восточно-Европейской платформы перекрыт осадочным чехлом горных пород преимущественно палеозойского и мезозойского возраста. Чехол на разных участках обладает различной мощностью. Над впадинами фундамента он достигает 3 км и более. Хотя неровности фундамента сглаживаются осадочными породами, некоторые из них отражаются на рельефе. Высоты большей части Русской равнины — менее 200 м, однако в ее пределах есть и возвышенности (Средне-Русская, Смоленско-Московская, Приволжская, Северные Увалы, Тиманский кряж).
Как породы фундамента, так и осадочного чехла содержат крупные месторождения . Среди рудных ископаемых наибольшее значение имеют железные осадочно-метаморфического происхождения, приуроченные к кристаллическому фундаменту. С магматическими породами щита связаны месторождения медно-никелевых, алюминиевых руд и апатитов. Разнообразные осадочные породы содержат нефть, газ, каменный и бурый уголь, каменные и калийные соли, фосфориты, бокситы.
Сибирская платформа
В пределах Лено-Енисейской плиты Сибирской платформы древний кристаллический фундамент погребен под мощным чехлом в основном палеозойских отложений. Особенностью геологического строения Сибирской платформы является наличие траппов – излившихся на поверхность или застывших в осадочных толщах магматических пород.
Средне-Сибирское плоскогорье имеет высоты 500-800 м над уровнем моря, высшая точка- на (1701 м).
Фундамент и осадочный слой Сибирской платформы содержат огромное количество полезных ископаемых. В породах фундамента и трапах находятся крупные железнорудные месторождения. К внедрившимся в осадочный чехол магматическим породам приурочены алмазы и медно-никелевые руды с хромом и кобальтом. В палеозойских и мезозойских толщах осадочных пород образовались огромные скопления каменных и бурых углей, калийных и поваренных солей, нефти и газа.
Западно-Сибирская платформа
Фундамент молодой Западно-Сибирской платформы представляет собой разрушенные горные сооружения, созданные в эпохи герцинской и байкальской складчатостей. Фундамент перекрыт мощным чехлом мезозойских и кайназойских морских и континентальных преимущественно песчано-глинистых отложений. К мезозойским породам приурочены огромные запасы нефти и газа, бурые угли, железные руды осадочного происхождения.
Высоты преобладающей части Западно-Сибирской равнины не превышают 200 м.
Платформы обрамляются горно-складчатыми областями , которые отличаются от платформ характером залегания горных пород и высокой подвижностью земной коры.
Например:
Русскую равнину отделяют от Западносибирской древние , протянувшиеся с севера на юг на 2,5 тыс. км.
С юго-востока Западно-Сибирскую равнину окаймляют Алтайские горы .
Сибирскую платформу с юга обрамляет пояс гор Южной Сибири. В современном рельефе это Байкальская горная страна , Саяны , Енисейский кряж .
На Алданском щите Сибирской платформы расположены Становой хребет и .
К востоку от реки Лены, вплоть до , а также в располагаются значительные горные массивы (хребты: Черского, Верхоянский, Колымское нагорье).
На крайнем северо-востоке и востоке страны проходит Тихоокеанский пояс складчатости, включающий , остров и гряду Курильских островов. Далее на юг эта область молодых гор продолжается на Японских островах. Курильские острова являются вершинами высочайших (около 7 тыс. м) гор, поднимающихся со дна моря. Их большая часть находится под водой.
Мощные горообразовательные процессы и подвижки (Тихоокеанской и Евразийской) в этом районе продолжаются. Свидетельством этому являются интенсивные землетрясения и моретрясения. Для мест вулканической деятельности характерны горячие источники, в том числе периодически фонтанирующие — гейзеры, а также выбросы газов из кратеров и трещин, которые свидетельствуют об активных процессах в глубине недр. Действующие вулканы и гейзеры наиболее широко представлены на полуострове Камчатка.
Горно-складчатые области России отличаются друг от друга по времени формирования.
По этому признаку выделяют пять видов складчатых областей.
1. Области байкальской и раннекаледонской складчатости (700 – 520 млн лет тому назад) образовались территории Прибайкалья и , Восточного Саяна, Тывы, Енисейского и Тиманского кряжей.
2. Области каледонской складчатости (460-400 млн лет) сформировались Западный Саян, Горный Алтай.
3. Области герцинской складчатости (300 – 230 млн. лет) – Урал, Рудный Алтай.
4. Области мезозойской складчатости (160 – 70 млн. лет) – Северо-Восток России, Сихотэ-Алинь.
5. Области кайнозойской складчатости (30 млн. лет до настоящего времени) – Кавказ, Корякское нагорье, Камчатка, Сахалин, Курильские острова.
Складчатые области докайнозойского возраста возникали на границах древних литосферных плит при их столкновении. Количество, размеры и очертания литосферных плит неоднократно менялись на протяжении геологической истории. Сближение древних литосферных плит вызывало столкновение континентов друг с другом и с островными дугами. Это приводило к смятию в складки осадочных толщ, накопившихся в окраин континентов и формированию складчатых горных сооружений. Именно таким образом в раннем палеозое возникли области каледонской складчатости Алтая и Саян, в позднем палеозое – герцинские складки Горного Алтая, Урала, фундамента Западно-Сибирской и Скифской молодых платформ, в мезозое – складчатые области Северо-Востока и Дальнего Востока России.
Сформировавшиеся складчатые горы со временем разрушались под воздействием внешних сил: выветривания, деятельности моря, рек, ледников, ветра. На месте гор образовывались относительно выровненные поверхности на складчатом основании. В дальнейшем обширные участки этих территорий испытывали лишь медленные поднятия и опускания. В периоды опусканий территории покрывались водами морей и происходило накопление горизонтально залегающих толщ осадочных пород. Так формировались молодые Западно-Сибирская, Скифская, Печорская платформы, имеющие складчатый фундамент, состоящий из разрушенных гор, и чехол из осадочных пород. Большие площади докайнозойских складчатых областей во второй половине кайнозоя испытали поднятия. Здесь образовались разломы, разбившие земную кору на блоки (глыбы). Отдельные поднялись на различную высоту, сформировав возрожденные глыбовые горы и нагорья Южной и Северо-Восточной Сибири, юга Дальнего Востока, Урала, Таймыра.
Горно-складчатые области отделяются от смежных платформ либо разломами , либо краевыми (предгорными) прогибами . Самыми крупными прогибами являются Предуральский, Предверхоянский и Предкавказский.