7. Континентальные платформы

1. Общая характеристика 2. Строение кристаллического фундамента 3. Структуры и формации чехла 4. Стадии развития платформы 5. Полезные ископаемые

Термин платформа появился во французском переводе труда Э. Зюсса «Лик Земли». Эквивалентен ему термин кратон. Представления о платформах разработаны А.П. Карпинским и А.П. Павловым. Позднее Н.С. Шатский вы- делил молодые платформы, называемые по циклам формирования с пристав- кой «эпи» (после). В структуре континентов древние платформы занимают около 60 % площади, а молодые – 5 %.

Платформа – крупная почти изометричная область с малоинтенсивны- ми нео- и палеотектоническими движениями и преобладанием равнинного рельефа. В строении древних, сформированных в архее – раннем протерозое, платформ различают кристаллические щиты и плиты. Щиты – относительно поднятые (кряжи и частично низкие горы) территории с развитием сложно- дислоцированных и интенсивно метаморфизованных комплексов горных по- род архейского и нижнепротерозойского возраста. Тектонисты полагают, что эти комплексы составляют фундамент платформы и объясняют тектониче- скую стабильность этой структуры. По сути, породы кристаллического щита являются выходами на поверхность гранитно-метаморфического слоя земной коры. В структуре кристаллических щитов выделяют геокомплексы: серог- нейсовый и гранулито-гнейсовый нижнего архея, зеленокаменные пояса 2-3- х генераций (АR1, AR2, PR1), протогеосинклинальный позднего архея – ниж- него протерозоя, протоавлакогенный. Между этими комплексами установле- ны резко несогласные соотношения. Метаморфические серии пород прорва-

31

ны разнообразными интрузиями, становление которых происходило в широ- ком диапазоне геологического возраста (AR2-PZ2).

Плиты – площади распространения горизонтально залегающих (накло- ны слоев менее 1о) отложений, слагающих чехол платформы. В пределах плит различают антеклизы и синеклизы. Первые – площади распространения горизонтально залегающих отложений, организованных таким образом, что в центре расположены древние системы. Мощности чехла антеклиз от неболь- ших (300-500 м) до умеренных (3-4 км). Это установлено геофизическими методами и бурением.

Синеклизы – площади распространения горизонтально залегающих от- ложений, организованные таким образом, что в центре развиты самые моло- дые системы. Мощности осадочного чехла синеклиз от значительных (4-5 км) до больших (18-22 км).

В отложениях чехла выявлены локальные структуры – валы, палеориф- ты 1-2-х генераций, иногда зоны внутриплитных складок. При наличии эва- поритовой формации развились солянокупольные структуры (Прикаспий, Иркутский амфитеатр).

По времени становления фундамента платформы подразделены на древние (эпикарельские) и молодые (эпирифейские, эпибайкальские и эпи- герцинские). Древние платформы образовались после распада Пангеи -1 примерно 1,4 млрд. лет (после готской тектонической эры). К ним относят Северо- и Южноамериканские, Восточно-Европейскую, Сибирскую, Китай- ско-Корейскую, Южнокитайскую, Африканскую, Австралийскую и Антарк- тическую.

Геологические формации чехла разнообразны, они образуют ряды в пределах одного-двух циклов Бертрана. Состав формаций во многом опреде- лялся палеоклиматом. Широким развитием пользуются терригенные аргил- лит-алевролит-песчаные формации, нередко угленосные, а также карбонатно- терригенные. При развитии трансгрессий, либо значительного эвстатическо- го повышения уровня моря накапливались карбонатные (слоистые, рифоид- ные, меловая) формации. В эпохи отступания моря и развития лагунной, либо континентальной озерно-аллювиальной седиментации отлагались эвапорито- вая или терригенная угленосная формации. На протяжении следующего цик- ла формации могут повторяться. За счет органического вещества морских от- ложений формируются нефть и газ, мигрирующие в положительные структу- ры и накапливающиеся под непроницаемыми для жидкости и газа экранами.

Стадии развития платформ следующие. После формирования горно- складчатого сооружения возникают «корни» гор – земная кора аномально большой мощности с наличием мощного гранитно-метаморфического слоя. Процессами денудации на протяжении сотен миллионов лет горы разруша- ются до тех пор, пока не образуется континентальная кора «нормальной» мощности (45-50 км). Это стадия кратонизации. Затем возникает раннеавла-

32

когенная стадия – заложение палеорифтов при перестройке подкоровых цир- куляций, либо подходе к основанию коры мантийного диапира. В авлакоге- нах накопились вулканогенная, вулканогенно-терригенная и терригенная формации. Следующая стадия – синеклизная, на ее протяжении над авлако- геном продолжается унаследованное прогибание и закладывается синеклиза. Затем наступает плитный этап. Это интервал времени, продолжительностью в сотни миллионов лет, когда преимущественно в мелких шельфовых морях формировались отложения чехла. Плитный этап разнообразился короткими эпизодами развития авлакогенов II-III генераций. Наконец, наступает эмер- сионная стадия, когда появляется континентальная платформа, так как море уходит, возникает рельеф равнины с кряжами и горными сооружениями на щитах.

Кратко охарактеризуем строение древних платформ Северного полу- шария. Северо-Американская платформа расположена в пределах Канады и Соединенных Штатов Америки. Ее частью, отчлененной погружениями кон- ца мелового и палеогенового периодов, является большая часть Гренландии. На востоке платформа граничит с герцинской складчатой системой Аппала- чей по краевому тектоническому шву (линия Логана). В пределах Восточной Гренландии еще один краевой шов определяет выходы фундамента платфор- мы от каледонид Северо-Востока Гренландии. На севере граница платформы проходит по разломам и Арктическому перикратонному прогибу. На западе ограничением платфомы являются складчатые сооружения Скалистых гор, а на юге – Примексиканский прогиб, рассматриваемый как кайнозойская пли- та. Значительную часть платформы занимает Канадский щит, в пределах ко- торого выделены системы докембрийской складчатости – кеноранская (про- винции озера Верхнего и Невольничья), гудзонская, или карельская (провин- ции Черчилл, Лабрадор и Пенокийская), эльсонская, или позднекарельская (провинция Найн) и гренвильская (провинция Гренвилл). Довольно большие участки Канадского щита покрыты осадочным чехлом палеозойского возрас- та (О-D), которые составляют крупную и плоскую синеклизу Гудзонова зали- ва. Другая значительная площадь развития осадочного чехла расположена на севере, где находятся небольшие синеклизы Волластон, Виктория, Джонс- Ланкстер и Фокс.

В пределах плитной части платформы выделены плиты Мидконтинента и Великих равнин, в пределах которых есть синеклизы и значительно реже антеклизы (Цинцинати, Бенд, свод Озарк). В западном Техасе находится субширотная зона горстов и грабенов с деформированными отложениями па- леозоя, образующая авлакоген Вичита.

Особенностями данной платформы является позднее завершение фор- мирования фундамента (примерно 1 млрд. лет назад) и длительный разрыв (порядка 500 млн. лет) между кратонизацией и началом формирования оса- дочного чехла. В палеозое платформа обнаружила существенную подвиж-

33

ность, а с конца мезозоя северо-западная (моря Баффина и Лабрадорское, Гудзонов залив) и южная (Мексиканский залив) части испытали блоковые и прогибовые опускания.

Восточно-Европейская платформа занимает большую территорию Рос- сии и простирается на приграничные территории стран Скандинавии, Балтии, а также Белоруссию и Украину. На северо-западе граница Балтийского щита проходит по надвигу скандинавских каледонид. На севере площадь продол- жается под опусканиями Баренцева моря. Очень четко выражена восточная граница платформы вдоль герцинид Урала. На юге она проходит в мелковод- ной части Каспийского моря, по границе складчатого сооружения Большого Донбасса, по краю мезозойско-кайнозойской Скифской плиты, Предкрым- скому и Предкавказскому передовым прогибам альпид. В равнинных районах Польши и Германии граница платформы проведена по зоне разломов Тейсе- ра-Торнквиста, установленной по сейсмическим данным. На платформе вы- делен приподнятый в рельефе Балтийский щит, более низкий и частично прикрытый кайнозойскими отложениями Украинский щит, слегка погружен- ный под отложениями чехла Воронежский и Белорусский массивы. В струк- туре щитов широким развитием пользуются архейские сооружения с много- численными интрузиями. Пространство между археидами занято карелидами. На западе и северо-западе по берегам Балтийского моря развиты складчатые сооружения готского, дальсланского и байкальского возраста. Последние развиты также в Тиманском кряже на северо-востоке платформы. В пределах Русской плиты по данным геофизических и буровых работ выделены синек- лизы (Мезеньская, Печорская, Московская, Балтийская, Украинская и При- каспийская) и крупная Волго-Уральская антеклиза. Меньшими по размерам структурами являются моноклизы, прогибы, своды и седловины. В основании осадочного чехла и в нижних его горизонтах распространены многочислен- ные авлакогены, ориентированные в северо-западном и северо-восточном направлениях. По геоморфологическим особенностям Восточно-Европейская платформа низкая, причем в краевых ее частях произошли опускания с обра- зованием внутренних (Белое, Балтийское, Каспийское и Черное) и краевых (Баренцево) морей. Прилегающими структурами являются Западно- Сибирская и Скифская молодые платформы (плиты).

Сибирская платформа целиком находится на территории России. За- падная ее граница проходит, примерно, по Енисею до устья Подкаменной Тунгуски и далее следует на юго-восток по Ангаро-Бахтинскому краевому разлому, до широты р. Ангары. Далее, за овалом Канско-Тасеевской синекли- зы она проходит на юго-восток вдоль Главного Саянского разлома. Западнее Иркутска происходит пересечение названного дизъюнктива и Северо- Байкальского краевого шва. На востоке платформа граничит с Приверхоян- ским краевым прогибом мезозоид и далее на юго-восток - с Сетте-Дабанским антиклинорием.

34

Породы фундамента обнажены в пределах весьма крупного Алданского и небольшого Анабарского щитов и в выступах прилегающих складчатых со- оружений (Южно-Енисейский, Канский, Шарыжелгайский и др.) В структуре щитов широко представлены архейские и частично кеноранские и карельские складчатые сооружения, преобразованные метаморфизмом и прорванные по- следовательностью интрузивных комплексов.

В плитной части платформы выделены Вилюйская, Канско-Тасеевская и Тунгусская синеклизы, Алданская, Анабарская, Байкитская и Непско- Ботуобинская антеклизы, краевые Ангаро-Ленский и Енисей-Хатангский прогибы, Чадобецкое поднятие, Кемпендяйский прогиб, Иркинеевский, Уд- жинский и др. авлакогены, своеобразная Непская зона внутриплатформенной складчатости. В юго-западной части платформы развиты соляные диапиры.

Отличительными особенностями Сибирской платформы являются вы- сокое стояние относительно уровня моря, начало формирования осадочного чехла со среднего рифея, широкомасштабный платобазальтовый магматизм конца перми и триаса, проявление среднепалеозойского и раннемезозойского этапов тектоно-магматической активизации с формированием продуктивных интрузий Ангаро-Илимского, Маймеча-Котуйского, Ботуобинского и др. комплексов.

В метаморфических и интрузивных формациях щитов заключены крупнейшие месторождения железных руд, марганца, золота, урана, плати- ноидов, камнесамоцветного и керамического сырья, облицовочного камня (лабрадорит, гранит рапакиви и др.). В формациях осадочного чехла разме- щены месторождения железных руд, бокситов и фосфоритов, россыпи мине- ралов титана, циркона, монацита, инфильтрационные скопления урана, сурь- мы и висмута. Большое значение имеют месторождения каменного угля, осо- бенно коксующихся марок. В энергетических целях используются бурые уг- ли. В осадочных чехлах преимущественно молодых платформ сосредоточены крупнейшие и менее значительные месторождения нефти и газа. Особенно показательна в этом отношении Западно-Сибирская плита. В антеклизах древних платформ также немало крупных и значительных месторождений углеводородов (Волго-Уральская провинция, Байкитская антеклиза, Ленно- Тунгусская провинция. С этапами тектоно-магматической активизации свя- заны месторождения руд железа, меди и никеля, апатита и флогопита, редких земель и алмазов. До последней четверти XX в. в России месторождения ал- мазов были разведаны и добывались в Сибирской платформе (Якутская алма- зоносная провинция), позднее они открыты и уже начали отрабатываться в Восточно-Европейской платформе (провинция Зимнего берега). Нерудное сырье разнообразно, ценность имеют месторождения известняка, гипса, серы, солей. В краевых прогибах, кроме чисто осадочных, развиты стратиформные месторождения меди и полиметаллов.

35