Западно-сибирская платформа представляет собой обширную геологическую единицу, основанную на мощном чехле осадочных пород, который был сформирован в течение мезозойской и кайнозойской эры. Фундамент платформы состоит из кристаллических и метаморфических пород, относящихся к докембрийскому возрасту, которые располагаются на значительной глубине и окаймлены осадочными толщами.
Структура фундамента сложна и разнообразна, включая как магматические объемы, так и обширные зоны сдвига. Под влиянием тектонических процессов, происходивших на протяжении миллионов лет, фундамент платформы пережил различные стадии складчатости и подвижек, что привело к образованию характерных геоморфологических черт Западной Сибири.
Тектоническое строение Западно-Сибирской равнины
Западно-Сибирская равнина размещена на приблизительно 80% территории современной Западной Сибири. Площадь равнины, составляющая приблизительно 2 млн квадратных километров, ограничивается Уральскими горами на западе и долиной реки Енисей на востоке. Северный Ледовитый океан омывает северную границу, а Казахский мелкосопочник является южной границей равнины.
Расстояние от юга до севера составляет около 2000 километров. Значительная часть Западно-Сибирской равнины — в умеренных широтах. Окраины на северной части расположены за северным полярным кругом. Такое месторасположение и уклон большей части территории на Северный Ледовитый океан влияет на формирование природного богатства территории и климат региона. Здесь доминируют континентальные воздушные массы.
Так и не нашли ответ на вопрос?
Просто напишите,с чем нужна помощь
Мне нужна помощь
Образование равнины
Согласно историческим данным, на протяжении многих лет территория Западной Сибири, известная в современном мире, была затоплена древним палеоокеаном. Именно этот факт стал причиной образования осадочных горных пород на кристаллическом фундаменте платформы. На сегодняшний день тектоническое строение не изучено до конца. Проведение исследований затруднительно из-за мощности фундамента и неблагоприятных местных условий.
Некоторые ученые выдвинули теорию о наличии нескольких геоблоков, лежащих в основе плиты и разделенных тектоническими разломами. Наличие одного литосферного блока также не доказано.
В мезозойский период равнина являлась морским дном. Кайнозойская эра характеризуется уходом моря с данной территории. Во времена ледникового периода материковым оледенением была покрыта северная часть территории. Как только лед сошел с равнины, большая ее часть была покрыта моренными отложениями. Рельеф равнины преимущественно плоский.
Это объясняется долгим нахождением ее территории под морской водой.
Лень читать?
Задай вопрос специалистам и получи ответ уже через 15 минут
Тектонические структуры на территории Западной Сибири
На данной территории выделяются:
- Ямало-Гыданская синеклиза;
- Хантейская антеклиза;
- Хантымансийская синеклиза;
- Надым-Тазовская синеклиза;
- Кеть-Вахская антеклиза;
- Чулымская синеклиза;
- Пурский желоб;
- Мессояхский мегавал;
- Колтогорско-Уренгойская зона;
- Худосейский желоб.
Особенностью тектонического строения Западно-Сибирской плиты является наличие переходного слоя юрских и триасовых горных пород между допалеозойским кристаллическим фундаментом и чехлом осадочных пород. Геологи выдвинули версию,что такая особенность связана с подвижками фундамента, в результате чего была образована внутриконтинентальная рифтовая зона. В ее грабенообразных понижениях сосредотачивались вулканогенные и осадочные угленосные горизонты, однако дальнейшего развития не произошло. По этой причине не образовался новый океан.
Влияние тектонической структуры на рельеф местности и на добычу полезных ископаемых
Западно-Сибирская равнина имеет преимущественно плоский рельеф. В данной местности накапливаются мощные рыхлые отложения. За счет аккумулятивных процессов, эпигерцинский фундамент сглаживается.
Перепад высот невелик, общее его значение не превышает 150 метров. В результате небольшой амплитуде тектонических подвижек, сформировались низменности и возвышенности рельефа. Снижение рельефа наблюдается по направлению с юга на север. В целом, рельеф Западно-Сибирской равнины однообразен.
Регион богат месторождениями нефти и газа. Встречаются горячие источники, горизонты пресной и минеральной воды.
Строение фундамента западно сибирской платформы
Структура фундамента северной части Западно-Сибирской низменности и возможность его нефтеносности
Западно-Сибирская низменность рассматривается большинством исследователей как молодая платформа с герцинским складчатым основанием, погребенным под мощным чехлом мезо-кайнозойских осадков. Таким образом признается, что меридиональная зона герцинид, разделявшая в верхнем палеозое Русскую и Сибирскую платформы, протягивалась от Урала до современного Енисея и достигала ширины 1,5 тыс. км. Многие геологи считают, что герцинские дислокации затронули и западный борт Сибирской платформы, образовав здесь так называемую Приенисейскую складчатую зону, которая граничит на западе с палеозойской Енисейской геосинклиналью [13, 14]. Эти представления, естественно, влияют на оценку перспектив нефтеносности фундамента Западно-Сибирской низменности; некоторые авторы придерживаются мнения, что поиски нефти в фундаменте не имеют оснований, так как сохранение битумов в складчатых структурах невозможно [14, 6].
Как известно, в северо-восточной части Западно-Сибирской низменности (в Усть-Енисейском районе) породы фундамента вскрыты буровыми скважинами; скв. 11-р встретила карбонатную толщу кембро-силура, содержащую туфы и лавы, остальные скважины прошли туфогенно-аргиллитовые осадки пермо-триада. В скв.
11-р и 12-р в кровле фундамента залегают маломощные (не более 35 ы) осадки туфогенных песчаников и туфов нижнего и среднего триаса. Породы фундамента перекрыты рыхлыми осадками юры. Отложения интервала девон — пермь (включительно) пока неизвестны [1, 9].
В доказательство складчатости фундамента приенисейской полосы низменности обычно приводят большую величину плотности пермо-триасовых пород, наличие крутых углов падения пород пермо-триаса (50-70°) и присутствие туфов и лав в отложениях кембро-силура. Последнее обстоятельство служит основанием для утверждения, что герцинской складчатости в рассматриваемых районах предшествовала каледонская [14, 13, 11].
Еще в 1948 г. Б.В. Вихирев и Л.Н. Юрова, обобщив результаты геофизических работ в районе Усть-Енисейского порта за 1936-1945 гг., показали, что по данным сейсморазведки фундамент в районе устья р. Малая Хета залегает полого с углами падения 4-10°, лишь в некоторых узких зонах 50, 70 и даже 80°.
Таким образом, район Усть-Енисейского порта является опущенной частью Сибирской платформы, разбитой на блоки, которые разделены нарушениями [2]. К такому же выводу пришел в 1948-1952 гг. М.П. Зенченко. Он установил падение палеозойских и пермо-триасовых пород фундамента в районе р. Большая Лайда на запад под углами 4-12°, т. е. продолжение структуры Сибирской платформы на левобережье Енисея, что подтверждается в настоящее время работами Игарской геофизической экспедиции.
По данным В.Н. Соколова, интерпретировавшего материалы аэромагнитной съемки, в северной части Западно-Сибирской низменности доюрский фундамент не образует складчатых структур, а является продолжением Сибирской платформы, которая в палеозое, пермо-триасе и триасе простиралась на запад до Оби и на север до южных границ Таймыра [12]. При этом в районы Тазовского полуострова в фундаменте протягиваются погребенные древние структуры, продолжения Енисейского кряжа, ориентированные на северо-запад.
В туфогенно-аргиллитовой толще пермо-триаса Усть-Енисейского района углы падения слоев преимущественно пологие; судя по отражающим площадкам сейсмических горизонтов, они не превышают 15-18°, чаще значительно меньше (3-12°). На крыльях Малохетской структуры углы падения слоев пермо-триасовой толщи, измеренные по керну, составляют 10-15° (скв.
4-р, 5-р), а на некоторых интервалах в своде структуры (скв. 6-р, 10-р) 15- 18°. В то же время в ряде случаев углы падения резко увеличиваются и достигают 50-80° (скв. 7-р, 14-р, 3-р, отдельные участки скв. 6-р и т. д.).
Породы, вскрытые этими скважинами, перемяты, брекчированы, с зеркалами и бороздами скольжения; обломки минералов, входящие в состав пород, катаклазированы, зерна кварца обладают волнистым угасанием. Сейсмические площадки на таких участках разбросаны и показывают крутые углы падения [2].
Таким образом, отложения пермо-триаса имеют спокойное платформенное залегание, осложненное тектоническими нарушениями. Осадки пермо-триаса не метаморфизованы [3], хотя метаморфизм должен был проявиться, если бы близко проходила зона герцинской складчатости. Как показали Б.В. Вихирев и Л.Н. Юрова, плотность пород пермо-триаса (2,5-2,7) близка к плотности пород юры (2,3- 2,45).
В тех же случаях, когда породы юры залегают на больших глубинах (свыше 2000 м, как в скв. 10-р), их плотность достигает 2,5-2,6. По данным Р.М. Деменицкой скорость распространения сейсмических волн в породах пермо-триаса 4500-5500 м/сек, а в лежащих на них осадках юры 5000-5100 м/сек.
Физические свойства пород пермо-триаса указывают на платформенный, а не на складчатый характер образований фундамента. В.Н. Соколов верно считает, что местные повышения плотности туфогенно-аргиллитовых пород объясняются расположением района в зоне интенсивных разломов фундамента [12].
Сопоставляя разрез карбонатных отложений кембро-силура Усть-Енисейского района с осадками нижнего и среднего палеозоя северо-запада Сибирской платформы (Норильского района), мы показали, что стратиграфически и фациально они хорошо параллелизуются [7]. Осадки кембрия, ордовика и силура фундамента в Усть-Енисейской впадине отложились в платформенных условиях, так же как и в Норильском районе. Замеренные по керну углы падения этих пород в скв. 11-р (25-30°) говорят о близости тектонического нарушения.
Еще в 1952 г. А.С. Запорожцева, исследуя литологию карбонатных осадков скв. 11-р, пришла к выводу, что эти отложения образовались в области «неспокойного погружения платформы» [5].
На правобережье Енисея карбонатные отложения лландовери окаймляются терригенными граптолитовыми фациями, которые прослеживаются почти на 1000 км — от низовьев р. Подкаменная Тунгуска до Норильска. Они являются образованиями платформенного типа и возникли в результате сноса терригенного материала с пенепленизированной платформенной суши, которая обнажалась тогда западнее современного Енисея [10].
Очень сходны с этими фациями силурийские граптолитовые фации Югорского полуострова и Полярного Урала; они представляют собой продукт сноса илистых осадков с пенепленизированной платформенной суши, занимавшей в каледонское время северную часть нынешней Западной Сибири. Карбонатные фации силура Пай-Хоя и Полярного Урала также платформенного типа; по мощностям они, как и фации Усть-Енисейского района, вполне сопоставимы с фациями северо-запада Сибирской платформы [8]. Установленные О.С. Щегловой в Норильском районе платформенные фосфоритоносные фации среднего ордовика, лландовери и девона указывают на снос фосфора с плоской платформенной суши, находившейся западнее современного Енисея.
Развитие платформенных фаций свидетельствует о том, что в нижне- и среднепалеозойское время на севере Западной Сибири существовали платформенные условия осадконакопления.
Выясняется, что вулканогенные образования (туфы и лавы), известные в карбонатных отложениях Усть-Енисейского района, принадлежат не геосинклинальной, а платформенной структуре, а именно синеклизе, которая развивалась на этой платформе в низовье современного Енисея. О существовании здесь древней синеклизы говорит увеличение мощностей осадков кембрия, ордовика и силура с юга на север и с востока на запад в сторону Норильска и Усть-Енисейского района; в этом же направлении увеличивается мощность терригенных граптолитовых фаций.
Следовательно, древний вулканизм фундамента Усть-Енисейской впадины подобен более позднему трапповому вулканизму Тунгусской синеклизы.
Если проанализировать разрезы девона, карбона и верхнего палеозоя восточного и западного бортов северной части Западно-Сибирской низменности, то нетрудно установить, что осадки обоих районов обладают одинаковой историко-фациальной зональностью: на правобережье Енисея, как и на Пай-Хое и севере Полярного Урала, в ранней половине девона развиваются регрессивные фации, которые к верхам девона сменяются фациями трансгрессии; при этом снос тонкого терригенного материала, участвующего в строении толщ, шел в Приенисейскую область с запада, а на Пай-Хой и Полярный Урал с востока, т.е. из Западной Сибири, где размывалась плоская платформенная суша. Таковы же были в обоих районах фациальные условия нижнего карбона.
В пермское время областью питания обоих районов терригенным материалом также служила внутренняя часть Западно-Сибирской низменности [4]. Поскольку геофизическими исследованиями в пределах северной части Западной Сибири палеозойских складчатых зон не обнаружено, следует полагать, что бассейн размыва представлял собой не складчатую страну, а область глыбовых гор, возникших на платформенной структуре подобно современным горам Путорана и Оленек-Вилюйскому водоразделу. Описанные В.Н. Саксом каолины из бассейна р. Пур и другие продукты разрушения кислых пород в молодых отложениях Западной Сибири и в осадках тунгусской серии платформы обязаны своим происхождением породам докембрия погребенного продолжения древних структур Енисейского кряжа.
Итак, представление о палеозойской (герцииской и предшествующей ей каледонской) складчатости в пределах северной части Западно-Сибирской низменности не подтверждается. Но каков же тогда возраст антиклинальных структур, известных в приенисейской части Сибирской платформы (Фокинская структура, Курейско-Летнинская антиклиналь и т. п.), т. е. тех структур, район развития которых обычно понимается под наименованием Приенисейской складчатой зоны?
Буровые скважины в Усть-Енисейском районе вскрыли фундамент на различных глубинах от 545 м (скв. 11-р) до 2192 м (скв. 10-р). При этом иногда в двух близко расположенных скважинах глубины залегания фундамента резко отличаются, например, в скв. 11-р кровля фундамента залегает на глубине 545 м, в соседней же скв.
12-р на глубине 1166 м, а в скв. 6-р породы фундамента, разделенные блоком рыхлых осадков юры, вскрыты на глубинах 1175 и 2017 м; амплитуда взброса, разрывающего фундамент, 830 м. Такие огромные перемещения полого наклоненных слоев фундамента — следствие блоковых движений, которые привели к образованию в фундаменте горстов и грабенов [9]. Эти движения развивались в средне- и верхнеюрское время и прекратились к валанжину: с ними связано начало формирования Малохетско-Точинской антиклинальной структуры [9, 11]. В формировании мезозойских структур наряду с глыбовыми движениями участвовали тангенциальные; именно боковое давление с запада и северо-запада привело к надвиганию пермо-триаса на юру, обнаруженному в скв. 6-р [11, 9].
Таким образом, средне-верхнеюрское время является эпохой интенсивных вертикальных и тангенциальных подвижек, амплитуда которых измеряется многими сотнями метров. Послемеловые подвижки были значительно слабее.
Так как в пределах приенисейской полосы Усть-Енисейской впадины юрские тектонические движения наиболее интенсивны, то можно сделать вывод, что возраст антиклинальных структур правобережья Енисея не палеозойский, а новокиммерийский, что деформации не геосинклинального, а платформенного типа. В каледонское же и герцинское время в пределы севера нынешней Западно-Сибирской низменности простиралась Сибирская платформа, образования которой погребены в фундаменте низменности под рыхлыми отложениями мезозоя. Необходимо заметить, что приенисейские антиклинальные структуры асимметричны — их западные и северо-западные крылья более пологие, чем восточные и юго-восточные. Это еще раз указывает на генетическое родство указанных структур с новокиммерийскими структурами Усть-Енисейского района, построенными так же.
В отложениях пермо-триаса Усть-Енисейской впадины рядом скважин были обнаружены прямые признаки нефти [1]. В скв. 6-р на глубине 1178-1183 м встречен туф, насыщенный нефтью, и маслянистый битум (0,156%).
На глубинах 1198-1199 м, 1256-1258 м, 1266-1275 м, 1282-1285 м, 1403-1408 м аргиллиты и песчаники содержат капли светло- желтой нефти и маслянистый битум (0,2-0,08%) в последнем интервале — смолисто-асфальтеновый битум (0,47%). На глубинах 1313-1321 м, 1326-1350 м, 1361-1369 м, 1373-1379 м, 1395-1400 м на поверхности пород найдены примазки и скопления густой темно-коричневой, иногда светло-желтой нефти; в породах содержится осмоленный битум (0,02-0,156%). В блоке юрских пород, погруженных под образования фундамента, всюду в разрезе обнаружен битум (0,02-0,33%), а некоторые прослои песков окрашены нефтью в желтый цвет.
В скв. 7-р на глубинах 1084-1091 м, 1098-1109 м, 1133-1138 м обнаружены пятна и капли нефти; после подъема керна из пород выступали пузырьки газа. В интервале 1169 — 1173 м на аргиллитах встречены примазки и капли черной гудронообразной, а местами светло-желтой нефти. На глубинах 1158-1162 м и 1173-1176 м в аргиллитах найдены капли светло-желтой нефти и маслянистый битум; в скв. 14-р на глубине 1077-1079 м обнаружен аргиллит, пахнущий бензином и содержащий маслянистый битум.
Нефтепроявления в пермо-триасовой толще приурочены к наиболее нарушенной части Малохетского поднятия и находятся вблизи взброса, переместившего крылья структуры на несколько сотен метров. Тектонические зоны послужили путями миграции нефти из глубоко залегающих слоев фундамента.
Разорванная структура Малохетской антиклинали, по-видимому, не содержит крупных нефтяных залежей. Однако при оценке перспектив нефтеносности этой структуры необходимо учитывать мнение Н.А. Гедройца, который считал, что если бы нефть мигрировала из Малохетской антиклинали давно, то в породах фундамента мы находили бы окисленные битумы и асфальты и не встречали бы газов. Отсутствие же асфальтов и выделение газа из выпотов свежей нефти, а также наличие в пределах структуры газовых струй (вероятно, палеозойских), могут свидетельствовать о присутствии в фундаменте неистощенных залежей, возможно, экранированных тектонически.
В результате блоковых движений юрского времени в фундаменте Малохетской структуры вначале возникла пологая симметричная антиклиналь с наклоном крыльев под углом 15°; лишь последующие перемещения привели к разрыву этой антиклинали и образованию горста и грабена [8].
В фундаменте Усть-Енисейской впадины наряду с разорванными имеются и неразорванные антиклинали; вероятно, такая структура установлена М.П. Зенченко в районе р. Большая Лайда, где по данным сейсморазведки углы падения крыльев антиклинали в известняках силура (?) достигают 5-20°. Неразорванные структуры на севере Западно-Сибирской низменности и будут являться ловушками нефти, заключенной в платформенных отложениях палеозоя; на правобережье Енисея им будут отвечать брахиантиклинальные складки пород палеозоя, которые Н.Н. Урванцев рассматривает как нефтеперспективные структуры [14].
В отдельных случаях нефть могла попадать в тектонические трещины фундамента и из блоков мезозоя, погруженных в грабенах под фундамент. Но сама нефть мезозойских отложений вторична по отношению к палеозою, т.е. она мигрировала в мезозой из образований фундамента.
При возобновлении разведочных работ на севере Западно-Сибирской низменности основное внимание должно быть уделено неразрушенным структурам в фундаменте. Это, однако, не исключает разведку структур мезозойских отложений, где могут быть найдены вторичные залежи нефти и газа. Также, вероятно, перспективны глубокие депрессии фундамента, где, по мнению В.Н. Сакса, в мезозойских осадках возможно образование и первичных залежей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексин А.Г. Геология и нефтегазоносность района Усть-Енисейского порта. Тр. НИИГА, т. 26, 1952.
2. Вихирев Б.В., Юрова Л.Н. Результаты геофизических работ в районе Усть-Енисейского порта за период 1936- 1945 гг. Тр. НИИГА, т. 27, 1952.
3. Гедройц Н.А. О поисках нефти в Усть-Енисейской впадине. Инф. бюлл. НИИГА, вып. 8, 1958.
4. Дибнер В.Д., Чайка Л.А. К вопросу об источниках сноса верхнепалеозойских отложений гор Бырранга. Инф. бюлл. НИИГА, вып. 11, 1958.
5. Запорожцева А.С. Нижнепалеозойские отложения района Усть-Порта. Тр. НИИГА, т. 78, 1954.
6. Лугинец И.П. О необходимости возобновления нефтепоисковых работ в Усть- Енисейской впадине. Инф. бюлл. НИИГА, вып. 7, 1958.
7. Мирошников Л.Д. Новые данные по стратиграфии нижнего и среднего палеозоя Норильского района. Инф. бюлл. НИИГА, вып. 2, 1957.
8. Мирошников Л.Д. Сопоставление граптолитовых фаций Норильского района и Пай-Хоя. Инф. бюлл. НИИГА, вып. 4, 1957.
10. Мирошников Л.Д. О происхождении граптолитовых фаций платформенных областей. Вестник ЛГУ, № 18, 1958.
11. Сакс В.Н., Ронкина 3.3. Юрские и меловые отложения Усть-Енисейской впадины. Тр. НИИГА, т. 90, 1957.
12. Соколов В.Н. Тектоническое районирование Западно-Сибирской низменности. Тр. НИИГА, т. 92, 1958.
13. Ткаченко Б.В., Рабкин М.И. и др. Геологическое строение северной части Средне-Сибирского плоскогорья. Тр. НИИГА, т. 81, 1957.
14. Урванцев Н.Н. К вопросу о поисках нефти в северо-западной части Сибирской платформы. Инф. бюлл. НИИГА, вып. 4, 1957.
ВНИГРИ
Геологическое строение
Западно-Сибирская плита обладает двухэтажным строением. Отчетливо выражен нижний этаж — гетерогенный фундамент и верхний — платформенный чехол, резко несогласно залегающий на фундаменте. В то же время между ними выявлен своеобразный комплекс отложений, тектоническая позиция которого неопределенна и который относят либо к фундаменту, либо к чехлу или придают ему самостоятельное значение.
Фундамент плиты. Наибольшее число неясных вопросов связано с интерпретацией внутреннего строения фундамента, особенно в его центральной и северной частях (цв. вкл. рис. 13). Не вызывает сомнения строение фундамента в краевых частях плиты. На западе устанавливается широкая (200 — 300 км) полоса с герцинским возрастом складчатости.
В строении и развитии этой полосы герцинид имеется много общего с Уралом, так как это единая складчатая система. В ее закрытой части установлены рифейские, ордовикские, силурийские, девонские, каменноугольные и пермские отложения, слагающие структуры, ограниченные разломами.
Рифейские и нижнепалеозойские отложения представлены гнейсами и разнообразными кристаллическими сланцами. Среднепалеозойские толщи слагаются вулканогенными, вулканогенно-осадочными и осадочными отложениями, испытавшими складчатость в среднем — позднем карбоне. Все породы прорваны многочисленными среднепалеозойскими интрузиями габброидов и верхнепалеозойскими гранитоидами. Уральский блок фундамента плиты с востока ограничен системами субмеридиональных разломов, возможно наклоненных к западу. Под чехлом плиты должны прослеживаться структурные зоны Южного и Центрального сегментов Урала.
Восточную часть фундамента Западно-Сибирской плиты образует Приенисейская зона байкалид, протягивающаяся вдоль западной окраины Восточно-Сибирской платформы. В этой зоне находится фундамент, сложенный кристаллическими сланцами, гранитами, базитами и ультрабазитами верхнего архея — нижнего протерозоя. Нижний комплекс перекрыт карбонатными и терригенными породами рифея, венда и кембрия с прослоями каменной соли и ангидритов, залегающими плащеобразно. На этих отложениях во впадинах присутствуют терригенные толщи девона, карбона и перми.
Центральный блок фундамента плиты наименее изучен, но в южной части он представлен каледонскими структурами Северного Казахстана, в северной части которых у г. Ханты-Мансийска располагается Уват-Хантымансийский докем- брийский микроконтинент, очертания которого разные исследователи рисуют различным образом. Между Приенисейским древним блоком и каледонским блоком в центре плиты в фундаменте прослеживается широкая, до 500 км, полоса герцинских структур, на самом юге ограниченная Барнаульским древним массивом. Эта полоса может прослеживаться далеко к северу, заходя в Карское море. Приенисейский и герцинский блоки на юго-востоке осложняются салаирскими структурами, сформировавшимися в середине кембрия.
Выводы. Таким образом, фундамент Западно-Сибирской плиты сформировался в результате закрытия Палеоазиатского океана, в котором его различные участки замыкались в разное время, а складчатые сооружения обрамляли более древние микроконтиненты.
Между разновозрастным фундаментом плиты и ее истинным (ортоплатфор- менным) чехлом, начинающимся с лейаса, заключены различные комплексы отложений, имеющие разный состав и природу в зависимости от возраста фундамента. На гетерогенном фундаменте на севере плиты залегает древнейший платформенный чехол среднепалеозойских морских отложений в карбонатных и тер- ригенных фациях.
На юго-востоке плиты находя гея Тегульдетская и Касская глубокие впадины, выполненные нижним, средним и верхним палеозоем. В погребенных каледонидах развиты пологие впадины, разрез средне- и верхнепалеозойских отложений которых близок к разрезу Тенизской впадины Казахстана. Естественно, что эти отложения отсутствуют в зонах с герцинским фундаментом.
Тем не менее, испытав складчатость и орогенез в позднем палеозое, герцинские зоны оказали влияние и на районы плиты с более древним фундаментом. Так, на севере верхнепалеозойские толщи довольно резко отделяются от нижележащих, характеризуясь терригенным составом и заполняя впадины расчлененного рельефа.
В это же время происходила приразломная складчатость в Турухано- Норильской зоне Сибирской платформы. Таким образом, к концу палеозоя вся территория Западно-Сибирской плиты оказалась консолидированной с вполне сформировавшейся континентальной корой. Закрытие палеозойского Центрально-Азиатского океана произошло вдоль сутуры в позднегерцинской Иртыш-Зайсанской зоне, так называемого Чарского шва, который, возможно, продолжается вплоть до побережья Карского моря.
Рифтовый комплекс. С рубежа перми и триаса начался совсем новый этап истории этой территории, проявившийся в широком развитии континентального рифтогенеза, в результате которого возникли многочисленные рифты и грабены.
Их сеть, судя по магнитным аномалиям, покрыла практически весь фундамент, но стержневым меридиональным рифтом является Колтогорско-Уренгойский, протягивающийся на 1 500 км при ширине до 80—100 км на севере и выклинивающийся около г. Омска на юге (рис. 4.22). Этот рифт вскрыт глубокой скважиной СГ-6 (7502 м). Рифты выполнены субаэральными базальтами на значительную глубину и, возможно, на севере, уже в Карском море рифтинг перешел в спрединг, где сформировалось подобие океанического бассейна или этот рифт, наоборот, замкнулся. Возраст толеитовых и щелочных базальтов 240 — 245 млн лет, т.е. нижнетриасовый. Следует отметить, что общий рисунок рифтов отличается северо-западным, северо-восточным и северо-южным простираниями, что свидетельствует о
Рис. 4.22. Предлагаемые рифты и грабены раннетриасового возраста в фундаменте эпипалеозойской Западно-Сибирской плиты, выполненные базальтовыми вулканитами (по данным положительных аномалий магнитного поля)
растяжении, охватившем консолидированный фундамент Западно-Сибирской плиты.
Вулканиты нижнего триаса Западно-Сибирской плиты не отвечают классическим представителям провинций покровных базальтов, а типичны для рифтовых провинций и обладают полным сходством с базальтами ранних этапов магматизма на Сибирской платформе. Вулканиты представлены широким спектром пород от базальтов до риолитов, но первые составляют более 80 %.
В среднем триасе в рифтах отдельных грабенов появляются обломочные породы, на севере с морскими прослоями, а в позднем триасе появляются угленосные толщи, как, например, в Челябинском грабене на западе плиты. В северных районах плиты верхнетриасовые отложения уже чисто морские и сменяются такими же терригенными морскими нижнеюрскими.
Платформенный чехол. Отложения платформенного чехла на Западно-Сибирской плите в целом начинаются с юры, однако в разных районах нижняя граница чехла несколько скользит по разрезу, начиная с лейаса на севере и до верхней юры на юге. Чехол представлен континентальными и морскими преимущественно терригенными отложениями, причем морские осадки распространены главным образом на севере, а к югу, западу и востоку сменяются сначала прибрежно-морскими, а потом и континентальными (рис. 4.23). В основании чехла располагается фациально изменчивая толща юры (лейас — низы верхней юры),
Рис. 4.23. Схема фациального районирования нижнесреднеюрских отложений Западно- Сибирской плиты (по В. П. Девятову и А. М. Казакову).
Зоны седиментогенеза: 1 — морского; 2 — переходного; 3 — преимущественно континентального;
4 — континентального
представленная в краевых участках песчано-глинистыми, часто угленосными отложениями, сменяющимися в северном направлении морскими полимиктовыми песками и песчаниками. Мощность этой толщи достигает 1,0— 1,5 км. На юго- востоке плиты в Чулымо-Енисейском районе выделяются две угленосные свиты общей мощностью до 0,6 км, разделенные толщей песчаников, гравелитов и конгломератов.
Отложения средней юры — нижнего мела (байос — баррем) в северных районах представлены морскими, преимущественно песчанистыми, часто глауконитовыми толщами (около 1 км), в южном направлении сменяющиеся прибрежными, а затем и континентальными красноцветными песчаниками, алевролитами и аргиллитами. В готериве и барреме происходила регрессия и глинистые осадки накапливались только в центре плиты. По южной окраине плиты во многих местах отложения верхней юры размыты. За счет размыва кор выветривания по обрамлению плиты уже с поздней юры начали формироваться каолиновые глины, накапливавшиеся вплоть до олигоцена. Все эти отложения находятся в очень сложных фациальных взаимоотношениях и подразделяются на ряд местных свит.
Отложения верхов нижнего мела и верхнего мела на большей части плиты представлены морскими фациями. Вся эта толща в отдельных впадинах достигает 1,5 км мощности, а в других местах — 0,5 — 0,6 км и слагается почти исключительно терригенными породами: песчаниками и песками, нередко глауконитовыми, алевролитами, аргиллитами, глинами. В туронском веке началась самая крупная в истории плиты трансгрессия, продолжавшаяся до Маастрихта, когда накапливались глины, опоки, терригенные породы с оолитовыми железняками. В юго- восточных и восточных районах плиты распространены континентальные, часто красноцветные отложения, представленные разнообразными песчаниками, гравелитами, пестроцветными глинами и аргиллитами, каолинитами, содержащими линзовидные прослои бурого угля, железных руд и бокситов, мощностью до 1 км.
Отложения палеогена, вплоть до среднего олигоцена, изучены как в естественных обнажениях, так и вскрыты многими скважинами. В центре и на западе плиты это преимущественно морские, мелководные терригенные породы: глины, аргиллиты, кварц-глауконитовые и глауконитовые пески и песчаники, реже диатомиты, опоки.
По периферии плиты мощность палеогеновых отложений составляет десятки, первые сотни метров, а в центральных районах увеличивается до 0,5 — 0,6 км. Начиная со среднего олигоцена на территории плиты устанавливается континентальный режим, и она превращается в озерно-аллювиальную равнину. В среднем и позднем олигоцене накапливались песчано-глин истые континентальные осадки, с прослоями лигнитов мощностью около 0,2 км. Такой же характер осадконакопления был в миоцене и раннем плиоцене, поэтому иногда отложения среднего олигоцена — нижнего плиоцена объединяют в единую континентальную серию, называемую иртышской, в составе которой выделяется ряд свит. Мощность их сильно колеблется, от первых десятков метров до 0,5 км.
Отложения верхов плиоцена — антропогена образуют обширный горизонтальный покров, залегающий с размывом на палеогеновых и даже меловых породах. Этот покров занимает почти всю поверхность плиты, имеет максимальную мощность до 0,2 км и представлен различными генетическими типами осадков: ледниковыми, водно-ледниковыми, озерными, озерно-болотными, аллювиальными, морскими и ледниково-морскими. Первые из них распространены в северной части плиты, где развиты перемытые моренные отложения (валунные суглинки, супеси и т.д.), являющиеся следами по крайней мере двух, а возможно и нескольких оледенений. Однако оледенения не проникали далеко на юг и во внеледниковой зоне Западной Сибири формировались другие типы четвертичных отложений — озерные, болотные и аллювиальные. Последние представлены галечниками, песками, глинами и другими отложениями и слагают комплекс разновозрастных террас в долинах крупных рек.
Выводы. Характерной чертой отложений платформенного чехла Западно- Сибирской плиты является почти исключительно терригенный состав, представленный главным образом различными песчаниками, песками и глинами. Песчаные породы служат хорошими коллекторами для нефти и газа, а глинистые создают непроницаемые покрышки, под которыми и образуются мощные нефтегазоносные залежи.
В отложениях чехла прослеживается несколько широко распространенных перерывов, но все же в разных местах они выражены неодинаково. Региональные перерывы устанавливаются в основании валанжинского, готеривского, аптского ярусов и т.д. Важное значение этих региональных размывов заключается в том, что они могут являться причинами образования крупных нефтегазоносных залежей литолого-стратиграфического типа.
Сложным вопросом является проблема унаследованности структур платформенного чехла и фундамента. Грабены и грабенообразные впадины триаса в целом тесно связаны с герцинским фундаментом в Зауралье, обладают такими же простираниями и приурочены к крупным зонам разломов, разделяющих блоки фундамента. Основная тенденция во время формирования платформенного чехла заключалась в быстром уменьшении тектонической активности и снижении контрастности движений. Вместе с тем разные участки плиты испытывали в различное время движения разной направленности, но основные контуры плиты оформились уже в средней юре (рис. 4.24).
В последнее время установлено, что в чехле плиты присутствуют структуры горизонтального сдвига, обусловленные сдвигами в консолидированном фундаменте. Чехол, связанный с поверхностью фундамента, скользит по нему в разных крыльях сдвига, в результате чего возникают своеобразные «пропеллерные» структуры по М. А. Гончарову.
Строение глубоких горизонтов земной коры Западной Сибири вырисовывается на основании главным образом гравиметрических данных и материалов ГСЗ. В среднем мощность коры составляет чуть меньше 40 км, причем минимальными глубинами поверхности М характеризуется центральная часть плиты. К ее краям мощность коры возрастает.
В зоне зауральских герцинид она достигает 42 — 48 км, а в пределах Обь-Зайсанской зоны — только 36 — 38 км. В первом районе базальтовый слой гораздо мощнее гранитного, а во втором — наблюдаются разные соотношения между ними. В области предполагаемогодобайкальского массива в центре плиты мощность коры равняется всего лишь 35 — 36 км, а базальтовый слой не превышает 10—12 км. В восточной части плиты поверхность М залегает на глубинах до 45 км. Любопытно, что в зоне Колтогорско-Уренгойского линеа- мента имеет место локальное увеличение мощности коры до 43 км и базальтового слоя (до 26 км). Все крупные структурные швы и разломы, ограничивающие
Рис. 4.24. Геологический профиль через Западно-Сибирскую плиту в районе Колтогорско-Уренгойского осадочного бассейна. Черным треугольником показана глубокая скважина СГ-6 (по О. В.Япаскурту) наиболее протяженные грабены, проникают через всю земную кору и смещают поверхность М на несколько километров. На Западно-Сибирской плите прогибам по подошве «доюрского» основания в целом соответствует некоторое уменьшение мощности коры за счет базальтового слоя, а поднятиям — ее увеличение.
