Курс лекций по "Геологии России"

Алданская моноклиза  переходит на западе в Березовскую впадину, на востоке в Учуро-Майнскую ступень, срезанную Нельканской зоной чешуйчато-надвиговых дислокаций.

Адано-Становой щит сложен несколькими древними комплексами  пород. Самый древний алданский  комплекс (катархей – архей), гранито-гнейсовое  основание которого представлено иенгрской серией – мономинеральными кварцитами в переслаивании с силлиманит-кордиеритовыми гнейсами и сланцами (возраст 3,3-3,2 млрд лет). В середине комплекса – тимптонская серия (2,6 млрд. лет) сложенная гиперстеновыми гнейсами в чарнокитах. С тимптонской серией связаны месторождения флогопита и апатита.

Завершает алданский  комплекс джелтулинская серия –  гранат-биотитовые и биотитовые гнейсы. В структуре выделяются “гнейсовые овалы”–сложные складчатые структуры, разделенные зеленокаменными поясами древнейших палеорифтов. Возраст по цирконам 3,1 – 3,2 млрд. лет, даже 3,5. Новые материалы свидетельствуют о широком развитии покровно-надвиговых структур, возникших в момент кульминации метаморфизма по давлению. При этом происходила гранитизация и наложение регрессивного метаморфизма.

Верхний архей-протерозой – это троговый комплекс, заполняющий  узкие грабенообразные прогибы. К нему относятся вулканогенно-осадочные  образования в зеленосланцовой  и амфиболитовой стадии метаморфизма.

Протоплатформенный чехол – удоканская серия пестроцветных пород (медистые песчаники с халькозином, борнитом и холькопиритом, формировалась в мелководных условиях, для них характерна косая слоистость, знаки ряби, трещины усыхания). С удоканской серией связано крупнейшее в мире месторождение меди.

Анабарский массив. Возраст  слагающих его пород катархей – архей. В структуре выделяются синклинорин и антиклинории –  линейные, сильно сжатые складки, опрокинутые  на юго-запад. Выделяются гнейсовые  овалы (3 млрд. лет). Широко развиты зоны милонитизации и катаклаза. Слагают массив гиперстеновые плагиогнейсы, высокоглиноземистые сланцы, кварциты с телами гранитов и протрузиями анортозитов

Восточнее находится  второй выход докембрия – Оленёкский выступ. Сложен филлитами, алевролитами и песчаниками рифея собранными в пологие гребневидные складки.

 

Ленно-Елисейская плита. Тектоническое районирование.

Анабарская антеклиза. Чехол составляют рифейские, вендские (юдомские) и кембрийские отложения, на западе есть O и S. Рифей приурочен к грабенам-авлакогенам. В плитном чехле выделяются Мунский свод, Суханская впадина (на Уджинском авлакогене), Батуобинская седловина. Попигайская астроблема.

Тунгусская синеклиза. Границы по стратоизогипсе 4-6 км, очерчиваются полем развития триаса и среднего палеозоя. Выделены авлакогены Иркинеевский, Котуйский; впадины Ванаварская, Курейкинская, поднятие Путорана), у.о. массив Чадобецкий. Геофизические данные свидетельствуют о широком распространении авлакогенов в Тунгусской синеклизе и на с-в Л-Е плиты.

Тунгусская серия отложений представляет собой лимно-паралический угленосный комплекс среднекарбонового-пермского возраста, содержащий фауну тунгусского типа. Угленосные отложения пронизаны дайками и силами раннетриасовых траппов, что привело к разным стадиям термального метаморфизм углей одних и тех же пластов. Оценочные запасы углей составляют 2,3 млрд. тонн до глубины -600 м. Детально изучить чехол и фундамент Тунгусской синеклизы геофизическими методами препятствует мощный трапповый комплекс.

Трапповый комплекс раннетриасового возраста. Образовался в результате раскола западной части Сибирской платформы в начале триаса. Территория Сибирской платформы на западе представляла собой равнину с многочисленными озерами и болотами, рассеченную различно ориентированными глубинными разломами. Эти разломы трассировались стратовулканами, по ним поднималась, внедрялась, изливалась основная магма. В траппах различают этажи: 1 этаж «подсилловый» (Р₂³-Т₁)–деформированные блоки чехла, тунгусский комплекс отложений пронизывается базальтовой магмой; 2 этаж «силловый» - в угленосные отложения внедрены пластовые тела долеритов; 3 этаж «надсилловый» - лавовые поля базальтов, рассеченные дайками диабазов. Характерен комплекс «дайка в дайке», когда диабазовые дайки располагаются пучками (рассеянный спрединг) или образуют кольца вложенные друг в друга. В итоге траппы представляют представляют собой решетчатую конструкцию из горизонтальных тел силлов долеритов, базальтовых лав, скрепленных вертикальными дайками диабазов, заполненную угленосными отложениями. Эта конструкция настолько жестка, что Тунгусская синеклиза после формирования траппов никогда больше не прогибалась и сейчас представляет собой крупнейшее на планете трапповое плато.

Вилюйская синеклиза. Линденская и Алданская (8 км) впадины. Уголь, газ с конденсатом в Т и J. Ленский угольный бассейн. J₁-P каменный и бурый уголь (запасы 1650млрд тонн).

Ангаро-Ленская ступень (фундамент на глубине 1,5-3 км). Прибайкальский прогиб. Непский свод (на севере –  Непско-Батуобинское поднятие, на юге – Присаянская зона). Марковское поднятие – газоконденсатная залежь, в доломитах соленосной толщи обнаружена нефть.

Тасеевская синеклиза (по стратоизогипсе 6-8км). Молассы Rf₃ и юдомия Jd. Её юго-западная часть – Каннская впадина (Ачинская). Канско-Ачинский бассейн (запасы 600 млрд тн до глубины -600м), разрабатываются открытым способом пласты мощностью 50-100м.

Байкитская антеклиза.(4-6км) От Енисейского кряжа отделена узким  Приенисейским прогибом.

Мезозойские впадины: Иркутская (бурый уголь, на востоке каменный – 70 млрд тонн), складчатость в конце S (пеледуйские зоны складок Є - О); западнее Непско-Присаянская зона (скл. после S в результате перераспределения Є₁ соли-нагнетание в антиклинали); Канская, Рыбинская, Чульманская впадины, Токкинская впадина.

 

История развития.

Сибирская платформа  как обособленная стабильная область  сформировалась к рубежу Pzt₁ и Pzt₂. В её состав, вероятно, входила западная часть Верхояно-Чукотской складчатой области.

В протоплатформенную эпоху (2,2 млрд. лет, удоканская серия) уже сформировались глыбы с континентальной корой (Ангаро-Анабарская, Тунгусская, Оленекская, Алдано-Становая). К началу Rf (1,7 млрд лет) формируются окраинно-континентальные вулкано-плутонические пояса: Акитканский и Улканский. К этому времени блоки собрались в кратон.

В раннем рифее большая  часть платформы была приподнята. На севере авлакогены Котуйский, Уджинский, Хастахский и др., в них терриг.-карб. отложения и вулканиты. На юге  возникли авлакогены Уринский, Юдомо-Майский, Иркинеевский.

В Rf₂ и Rf₃  морские терригенные осадки, а в конце трансгрессии, когда море заливало межавлакогеновые пространства, откладывались доломитовые осадки. Только Алданский щит возвышался над уровнем моря. Климат гумидный (фосфориты, каолинитовые аргиллиты).

На рубеже рифея и юдомия почти вся платформа, кроме краевых прогибов на ю-з была приподнята и осушена.

В юдомии возобновилось  погружение. Мелкое море затопило большую  часть платформы. В раннее юдомское время на юго-западе и юге располагались  складчатые байкальские сооружения, терригенный материал с которых выносился в Вост.-Сиб. бассейн.

В позднеюдомское время  складчатые сооружения нивелированы и  везде установилось мелководье с  карбонатными осадками. Низкие острова  на Алдано-Становом щите. Аридный климат. 

В кембрии Сибирский континент находился, вероятно, в низких широтах. С юга он обрамлен континентальными блоками, отделяющими его от палео-азиатского океана. Этот барьер обусловил накопление мощных континентальных красноцветных толщ одного из крупнейших солеродных бассейнов. Есть среднекембрийские рифы и битуминозные сланцы (доманиковая фация) Є_1-2 на С-В платформы. Резкая регрессия – на обширных пространствах доломиты.

В познем кембрии под  влиянием салаирских движений платформа  превращается в континент: складчатые деформации в Присаянье и в Ангаро-Ленском прогибе. На З и СВ осадконакопление без перерыва: здесь накапливались красноцветные и пестроцветные песчано-глинистые толщи.

В ордовике и силуре красноцветы  и сокращение морского бассейна до Тунгусской синеклизы и Вилюйской впадины. На рубеже S и D общее поднятие. В D₂ накопление на севере Тунгусской синеклизы и в Норильском р-не. Закладывалась Рыбинская впадина с озерами и лагунами.

В Патомско-Вилюйском  авлакогене – деформации.  Закладывался прогиб Вилюйско-Патомский.

В позднем девоне континент  перемещался на север. На востоке  континента произошло раздробление коры (зап. часть Верхояно-Чукотской  области), закладываются авлакогены, что сопровождалось утонением коры и излияниями щелочных базальтов  или вулканитов бимодальной серии. К этому времени относится первое внедрение кимберлитов.

В карбоне климат гумидный. Карбонатные отложения сменились  формированием исключительно терригенных  отложений. В С₁ вплоть до раннего Т₁ формируется Тунгусская синеклиза и тунгусская серия осадков (Р₂-Т₁ угленосная серия). Опускание всей западной половины С. пл., поднятие на юге (Алд. щит поставлял осадочный материал в Верхоянский прогиб, это были в основном дельтовые отложения и подводные конусы выноса).

В конце поздней Р  произошли излияния траппов. До этого в Маймече-Котуйском прогибе формируются ультраосновные – щелочные интрузии. К этому времени относится второй эпизод кимберлитового вулканизма. С Т₂ Сиб. пл. превратилась в область размыва. Погружается восточная часть – закладывается Вилюйская синеклиза и прогибы. Происходит надвижение Верхоянской области на Сибирскую платформу (столкновение с Омолонским и Чукотским континентами).

Юра. Формируются паралические угленосные толщи Вилюйской синеклизы, лимнические угленосные толщи юрских впадин и прогибов (Чульманский, Токкинский, Иркутский, Каннская, Рыбинская).

Мел. Продолжают формироваться  паралические угленосные толщи в  Вилюйском и Хатангском прогибах.

Kайнозой. В неогене в результате тектоно-магматической активизации образовался пояс возрожденных гор от Байкала до Верхоянья. В соседней области закладываются рифты Байкала.

В четвертичный период –  оледенение, поднятие плато Путорана.

 Кимберлиты.

(О кимберлитах. Тела  слагаются либо эруптивной кимберлитовой  брекчий в трубках, дайках, либо интрузивной породой (кимберлиты – породы у.о., обогащенные Al и щелочами с порфировыми выделениями оливина, флогопита, ильменита, заключенных в основной массе, которая почти полностью замещена вторичными минералами. Трубки Зарница (d 0,6км), Мир – (овальная), Удачная (d десятки метров). Генерации D₃-C₁, T₂, J₃, K₁).

Полезные ископаемые.

Одним из крупнейших открытий геологов Сибири стало Непское месторождение  калийных солей на Непском своде. В начале кембрия (750 млн лет назад) возник морской бассейн площадью 1,5 млн кв.км (для сравнения Черное море имеет площадь 0,4 млн кв.км),ограниченный барьерными рифами. В условияхсухого и жаркого климата на протяжении почти 100 млн лет солеродный бассейн заполнялся соленосными отложениями. Мощность толщи 2,5 км, в ней 15 пачек каменной и калийной соли мощностью от 40 до 300м, разделенных карбонатно-сульфатными породами. Общее количество солей составляет 600 тысяч. Это почти пятая часть всех запасов каменной соли, заключенных в недрах Земли. (прир.1990, №2).

 

Проектные задания:

Задание 1. По геологической  и тектонической карте, по схеме (стр.70, рис.28) проследить границы Сибирской  платформы (СП), установить соотношение  с соседними регионами. Прочитать  стр. 67-69.

Задание 2. Тектоническое  районирование СП. С помощью схем (рис.28 и 29) на тектонической карте выделить структуры фундамента и чехла СП. Знать авлакогены Патомско-Вилюйский (на схеме рис.28 №11), Уджинский (15), Котуйканский (28), Иркинеевский (29), Мархинский (30), Хастахский. Попигайская астроблема.

Прочитать стр.69-78.

Задание 3. Используя конспекты  лекций, учебник, геологическую и  тектоническую карты восстановить геологическую историю, развитие той  или иной структуры по заданию  преподавателя.

Задание 4. Выделить геотектонические этапы в истории СП: рифейский (авлакогеновый), раннепалеозойский (каледонский), позднепалеозойский (герцинский или варисцийский), мезозойский и кайнозойский (альпийский). Охарактеризовать структурный план в начале и в конце каждого геотектонического этапа. Проследить историю каждой структуры в течение этапа. Прочитать стр. 72-94.

 

Тестовое задание: показать границы и структуры фундамента и чехла СП на картах, показать основные структуры геотектонических этапов, показать на картах их эволюцию в течение этапа (время заложения, развитие, время расформирования).

 

Контрольные вопросы для самостоятельной  подготовки к тестам:

1. Границы и общая  характеристика Сибирской платформы  (СП).

2. Фундамент Сибирской  плиты.

3. Структура Лено-Енисейской  плиты

2. Палеозойский этап  развития СП.

4. Мезозойский этап развития СП.

5. Тунгусская синеклиза.

6. Полезные ископаемые  СП.

7. Нефть и газ СП.

 

 

 

 

МОДУЛЬ 2. УРАЛО-МОНГОЛЬСКИЙ  ПОДВИЖНЫЙ ПОЯС.