учебники / Гаврилов В.П. «‎Общая и историческая геология и геология СССР»

СТРАТИГРАФИЯ

Вопросы стратиграфии и литологии в пределах Восточно-Евро­

пейской платформы изучены сравнительно хорошо, в связи

счем могут рассматриваться в качестве эталонных для до­

кембрийских платформ.

Ф у н д а м е н т. На большей части Восточно-Европейской

платформы фундамент сложен кристаллическими породами ар­ хея и нижнего протерозоя. На северо-востоке платформы,

в районе Тимано-Печорской области, к фундаменту относят и

породы верхнего протерозоя. Кристаллический фундамент обна­

жается на Кольском п-аве и в Карелии (Балтийский щит),

в центральных районах Украины (Украинский щит), в среднем

течении р. Дона между городами Павловск и Богучары (сво­

дс•вая часть Воронежского массива), в центральной части

Тиманекого кряжа. На остальной территории платформы фун­

дамент погребен под отложениями осадочного чехла; во многих

местах он вскрыт скважинами.

Повсеместно отложения фундамента представлены глубоко

метаморфизованными породамигнейсами, амфиболитами,

кварцитами, слюдистыми сланцами, которые подвержены ин­

тенсивной мигматизации и гранитизации, прорваны многочис­

ленными ультраосновными, основными и кислыми интрузиями.

В верхней части разреза появляются конгломераты и песчаники

(сариолийская серия нижнего протерозоя). Образования фун­

дамента сильно дислоцированы, смяты в крутые, нередко изо­ клинальные и опрокинутые складки, рассечены многочислен­

ными сбросами, взбросами, надвигами. Вверх по разрезу по мере перехода от древних комплексов к более молодым наблю­

дается ослабление магматической деятельности, степени мета­

морфизма и дислоцированности пород. Мощность обнаженных комплексов фундамента измеряется десятками километров.

В Тимано-Печорской области, наряду с кристаллическими

породами архея и нижнего протерозоя, к фундаменту относят

образования верхнего протерозоя. Они обнажаются на Тиман­ еком кряже, п-авах Канин, Варангер и Рыбачий. На Тимане

фундамент сложен слюдистыми сланцами, кварцитами, мрамо­ рами и доломитами. На п-аве Рыбачий и о-ве Кильдин верхний

протерозой представлен кварц-глауконитовыми песчаниками и

кварцитами, сланцами, конгломератами и брекчиями. Мощность

обнаженных отложений фундамента достигает 7 км.

О с а д очный чех о л. Наиболее древними отложениями,

относимыми к осадочному чехлу, являются породы ятулийской серии верхов нижнего протерозон (протоплатформенный чехол),

которые обнажаются в пределах Балтийского щита. Это арка­

завые песчаники, туфапесчаники и глинистые сланцы мощ­

ностью 0,7-1,2 км. Ятулий залегает трансгрессивно с резким

361

уг.l)овым, а иногда и стратиграфическим несаглаенем на разно­

возрастных комплексах архея и нижнего протерозоя. На Бал­

тийском щите в ряде грабенов фундамента известны отложения

верхнего протерозон (иотнийская серия), соответствующие ниж­

нему рифею. Серия сложена осадочными обломочными и мета­

морфическими породами (песчаники, конгломераты, кварциты,

глинистые сланцы) с прослоями кислых эффузивов. Образова­ ния самых низов чехла (ятулий и иотний) прорваны интру­

зиями гранитов рапакиви (возраст 1,6 млрд лет). Более моло­ дые осадки чехла {за исключением четвертичных) в пределах Балтийского щита неизвестныони либо размыты, либо не

отлагались.

В ряде мест Восточно-Европейской платформы глубокими

скважинами вскрыты разновозрастные комплексы верхнего про­

терозон {рифея и венда), относимые к осадочному чехлу. Как

правило, они приурочены к специфическим грабенаобразным

структурам платформыавлакогенам. Данные комплексы сло­

жены красноцветными терригеиными отложениями, характери­

зующимиен крайне слабой сортировкой обломочного материала и, как следствие этого, значительной литологической изменчи­

востью. В этом их отличительная черта. Мощность отложений варьирует в значительных пределах даже на небольшом рас­ стоянии. Породы очень слабо метаморфизованы или вообще не метаморфизованы. Органические остатки встречаются крайне редко и напоминают строматолиты. На кристаллическом осно­

вании платформенные образования повсеместно залегают резко несогласно и в отличие от осадков фундамента не дислоциро­

ваны. Наиболее полно эти отложения изучены на Валдайской

возвышенности, в пределах Рязано-Саратовского {Пачелм­

ском) прогиба, в Бавлинском районе и в Полесье.

В Бавлинском районе {восточная окраина Волго-Уральской

антеклизы) скважинами вскрыты отложения нижнего рифея,

представленные нижнебавлинским комплексом,- красноцвет­

ными кварцевыми и поленошпатовыми песчаниками с пачками

доломитов и аргиллитов. Мощность комплекса 300-400 м.

В Полесье (Витебск, Невель, Орша) образования среднего рифея, состоят из белорусского {полесского) и волынекого ком­ плексов. Первый представлен монотонной толщей желто-крас­

ных мелкозернистых песчаников с прослоями глин, алевроли­

тов и крупнозернистых песчаников. Мощность его 75-600 м.

Второй комплекс выражен вулканогенной толщей, состоящей из

основных эффузивов {базальтов, спилитов и туфов) и осадоч­ ных песчано-глинистых пород. Мощность комплекса 250-400 м.

ВРязано-Саратовском прогибе (Редкино, Пачелма, Сер­

добск, Саратов) отложения рифея представлены каверннеким

и сердобским комплексами (верхний рифей). Первый комплекс

сложен грубозернистыми красноцветными песчаниками с пач-

362

ками гравелитов и галечников, второйглауконитовыми и

красноцветными песчаниками, аргиллитами и доломитами.

Мощность отложений колеблется от О до 900 м.

На Валдайской возвышенности (Крестцы, Валдай, Вологда,

Котлас) к верхнепротеразойскому относят валдайский комплекс (верхний рифейвенд). Нижняя часть его (гдовские слои)

сложена галечниками, гравелитами и грубозернистыми арко­

зовыми песчаниками, верхняя (ламинаритовые слои) -тем­ ными глинами с ленточной слоистостью и остатками водорос­

лей. Мощность комплекса 50-600 м.

К е м б р и й с к а я с и с т е м а. Отложения распространены

в севера- и юга-западных районах платформ. На побережье

Финского залива и в устье р. Свири кембрнй представлен ниж­ ним отделом (балтийская серия). В его составе (снизу вверх)

выделяют: надламинаритовый горизонт- зеленовато-серые пес­

чаники с прослоями глин и алевролитов; горизонт «синих

глин»- голубовато-серые неяснослоистые глины; эофитоновый горизонтбелые или пестрые пески и песчаники с просJJоями глин. Выше балтийской серии залегают груб'озернистые косо­ слоистые кварцевые песчаники фукоидиого горизонта (ижорские слои среднего кембрия). Мощность пород кембрия 200-250 м.

В Подолии (среднее течение р. Днестра) кембрийские обра­

зования представлены песчано-сланцевыми отложениями верх­

него отдела.

Орд о в и к с к а я с и с т е м а. Отложения развиты на севе­ ро-западе (в Эстонии и Ленинградской области) и на юга-во­ стоке (в Подолии). В первом случае породы ордовика залегают на размытой поверхности кембрия. К. нижнеордовикским поро­ дам относят горизонт оболовых песчаников и горизонт диктио­

немовых сланцевслабобитуминозных пород с отпечатками граптолитов. Средний ордовик сложен известняками с про­

слоями горючих сланцев (кукерситов); верхний ордовиксвет­ лыми глинистыми известняками. Общая мощность отложений

100-350 м.

В Подолии ордовик представлен песчано-сланцевой толщей с фосфоритами мощностью 100-200 м.

С и л у р и й с к а я с и с т е м а. Отложения распространены в Эстонии, Подолии и на Тиманеком кряже. Представлены они

известняками, доломитами и мергелями мощностью до 250 м.

В Подолии наряду с карбонатными отложениями распростра­

нены также песчано-глинистые и гипсы. Мощность силурийских

о1·ложений здесь 500 м.

д е в о н с к а я с и с т е м а. Породы распространены на тер­ ритории Восточно-Европейской платформы значительно шире,

чем нижнепалеозойские. Они обнажаются на огромной площади в западной части платформы (Главное девонское поле), в сво­ давой части Воронежского массива, в среднем течении Дне-

363

стра; на Тимане. Скважинами отложения вскрыты практически

на всей территории пJJатформы, за искJJючением щитов.

В ГJJавном девонском поле разрез девона представлен жи­

ветским ярусом среднего отдела, франеким и фаменским яру­

сами верхнего отдела. Живетекий ярус сложен красноцветными

континентальными отложениями: конгломератами, песками, пес­

чаниками, алевролитами, глинами с под'rиненными прослоями

гипсоносно-мергельных и доломитовых пород. Встречаются остатки панцирных рыб, остракод, псилофитов. Франский ярус

представлен преимущественно карбонатными разностями­

известняками, доломитами и мергелями с остатками брахиопод.

Фа менекий яруслагунными и континентальными образова­

ниями, состоящими из пестроцветных песков, глин, песчанистых

доломитов. Мощность девонских отложений 700-900 м. Наиболее полно изучен разрез девона Воронежского мас­

сива, который с полным основанием можно считать эталонным.

Здесь девонские отложения залегают несогласно непосред­

ственно на кристаллическом фундаменте и представлены сред­ ним и верхним отделами. Эйфельский ярус выражен пестро­

цветными терригеиными породами, ангидритами и каменной

солью, аргиллитами, глинами, мергелями, известняками и до­

ломитами. В отложениях встречают остатки брахиопод, корал­

лов, морских лилий, остракод. По палеонтологическим данным и литологическим особенностям в разрезе эйфельского яруса выделяют новобасовские, ряжские, морсовекие и мосоловекие

слои. Живетекий ярус сложен как терригенными, так и карбо­

натными породами. В нижней части преобладают песчаники,

глины, аргиллиты, в верхнейглины, известняки, мергели. Из

палеонтологических остатков характерны брахиоподы и ко­

раллы. В разрезе яруса выделяют ольховские, воробьевекие и

старооскольские слои. Франский и фаменский ярусы представ­ лены преимущественно карбонатными породамиизвестня­

ками, доломитами, мергелями с богатой фауной брахиопод.

В разрезе франского яруса по фауне принято выделять щигров­

ские, хворостянские, семилукские, алатырские, воронежские,

евлановские и ливенекие слои; в разрезе фаменского яруса­

задонские, елецкие и данково-лебедянские слои. Мощность де­ вона в центральных районах Восточно-Европейской платформы

500-1000 м.

Достаточно полно исследовано строение девонской толщи

в пределах Волго-Уральской антеклизы, где с данным комплек­

сом связаны залежи нефти. Разрез девона здесь, как правило,

представлен средним и верхним отделами. В наиболее глубо­ ких впадинах присутствуют отложения нижнего девона. В Бав­

линском районе он сложен красноцветными песчано-аргиллито­

выми породами континентального происхождения. Эйфельский

ярус выражен песчано-глинистыми и карбонатными породами

364

с фауной брахнапод и кораллов. В разрезе выделяют такатин­ ские, вязовские, кальцеоловые и бийские слои. Живетекий ярус

сложен преимущественно известняками с прослоями песчани­

ков, которые служат основными коллекторами для нефти. Изве­

стняки содержат богатую фауну брахиопод, что позволяет вы­

делять черноярские, воробьевские, старооскольские и муллин­

екие слои. Франский ярус начинается базальными пашийскими

слоями, состоящими из песков, песчаников и глин с псилофи­

тами. В ряде районов они нефтеносны. Выше залегает мощная

толща глин, мерrелей, известняков с фауной гониатитов, бра­ хиопод, пелеципод. В ней различают кыновские, саргаевские и

доманикавые слои. Последние представляют особый интерес как возможная нефтегазопроизводящая свита Волго-Уральской нефтегазоносной области. Фаменский ярус представлен доломи­

тами, известняками и мергелями с линзами ангидрита, а ме­

стами каменной соли. По фауне остракод выделяют макаров­

ские и данково-лебедянские слои. Мощность девонских отложе­

ний на Волго-Уральской антеклизе 700-900 м. В тех районах,

где распространены образования нижнего отдела, мощность

увеличивается еще на 200-300 м, а в районе Перми даже на

900-950 м.

К а м е н н о у г о ль н а я с и с т е м а. Отложения развиты при­ мерно в тех же районах, что и девонские. Они выходят на по­

верхность в Подмосковье, в пределах Воронежского массива,

в Среднем Поволжье (Жигули, Доно-Медведицкий вал, Пуга­ чевский район), в Окско-Цнинском районе.

Эталонным разрезом каменноугольных отложений для плат­

форм служит разрез Московской синеклизы. Сложен он, глав­

ным образом, карбонатными породамиизвестняками, доломи­

тами, мергелями с богатой фауной брахиопод, кораллов, криноидей, фораминифер. Лишь в основании визейского и мо­

сковского ярусов распространены песчано-глинисто-аргиллито­

вые породы с линзами каменного угля. В Волго-Уральской

области угленосная толща в основании визейского яруса и тер­

ригеиная толща в основании московского яруса нефтегазоносны.

В Московской синеклизе отложения верхней части намюрского

яруса и всего башкирского яруса размыты. Мощность каменно­ угольных отложений в Подмосковье 450-500 м, в Волго-Ураль­ ской области увеличивае11ся до 1 км и более.

Пер м с к а я с и с т е м а. Породы обнажаются на обширной территории Волго-Уральской антеклизы, в Московской, Балтий­ ской и Прикаспийской синеклизах. Фациальный состав чрезвы­

чайно сложен и изменяется с запада на восток.

В Московской синеклизе образования нижней перми пред­ ставлены известняками и доломитами с линзами ангидрита. По

мере приближения к Уралу распространение получают рифо­

генные известняки, сложенные остатками мшанок, гидроакти-

365

ноид и известняковых водорослей. К.унгурский ярус представ­ лен галогенной толщей: каменная соль, гипс, ангидрит, доло­

мит, глины. В Московской синеклизе преобладают доломиты. На территории Волго-Уральской области распространены слои­

стые доломиты, гипсы, ангидриты. Верхнепермский отдел сло­

жен серо- и красноцветными, сильно загипсованными песчани­

ками, глинами, аргиллитами с прослоями карбонатных пород.

Мощность пермских отложений изменяется от 200 м до 5 км.

бурга, в Прибалтике. Представлен триас разнозернистыми пес­

ками и песчаниками, красноцветными глинами и мергелями.

Встречается большое количество кварцевой и яшмовой гальки,

состав которой свидетельствует об ее уральском происхожде­

нии. Мощность изменяется от О до 300 м.

В Прикаспийской синеклизе, наряду с континентальными

красноцветами, развиты морские осадки триаса, представлен­

ные главным образом известняками и мергелями. Они известны на горе Богдо, в окрестностях оз. Баскунчак и в районе оз. Ин­ дер. Наиболее полный разрез триаса вскрыт Аралеорекой сверх­ глубокой скважиной, пробуренной в центре Прикаспийской си­

неклизы. По данным кафедры геологии МИНГ им. И. М. Губ­

кина, в разрезе присутствуют осадки всех отделов триасовой системы. Нижний триас представлен отложениями ветлужекой

и баскунчакской серийкрасноцветными аргиллитами, гли­

нами, песчаниками (ветлужская серия), пестроцветными глини­

сто-известковыми образованиями (баскунчакская серия}.

В толще содержатся остатки рыб, раковины конхаетрак и ост­

ракод, харовые водоросли, пыльца голосеменных, а также споры

папоротников и папоротникообразных растений. На основе

комплексного изучения палеонтологических остатков в разрезе

указанных серий выделен ряд самостоятельных стратиграфиче­ ских горизонтов. Мощность нижнего триаса 2175 м. Средний

триас в разрезе Аралеорекой скважины выделяют условно. Он

сложен преимущественно серыми и зеленовато-бурыми аргил­

литами и серыми косослоистыми алевролитами с редкими про­

слоями светло-серых известковистых песчаников. Мощность

70 м. Верхний триас состоит из пестроцветных глин, аргилли­ тов и песчаников. В породах содержатся пыльца голосеменных

и споры птеридофитов. Мощность 610 м.

Юр с к а я с и с т е м а. Отложения развиты в бассейнах рек

Печоры, Северной Двины и К.амы, в Подмосковном бассейне,

Поволжье, Прикаспийской низменности, Прибалтике и на се­

вере Украины. Нижнеюрский отдел достоверно установлен

только в Прикаспийской синеклизе. Это преимущественно кон­

тинентальные песчано-галечникавые отложения с линзами бу-

366

рых углей. Среднеюрские отложения широко распространены в Прикаспии и на Украине. Представлены они сероцветными

глинами, алевролитами, песчаниками с обильными раститель­

ными остатками. Встречаются прослои и линзы бурых углей.

Верхнеюрский отдел представлен келловейским, оксфордским,

кимериджским, нижне- и верхневолжским ярусами. Первые три

яруса сложены преимущественно песчано-глинистым комплек­

сом (пески кварц-глауконитовые с фосфоритами, глины темно­

серые и черные, слоистые). Нижневолжский ярус, как правило,

представлен мергелями и известняками с богатой фауной аммо­

нитов и пелеципод. Нередко среди известняково-мергелистой

толщи встречаются пачки черных сланцеватых глин с горючими

сланцами. Верхневолжские отложения известны лишь в север­

ных районах платформ. К ним относят глины и кварц-rлауко­ нитовые пески с прослоями фосфоритовых желваков. Общая мощность отложений юры изменяется от нескольких десятков

ных частях платформы их литологический состав и возраст

неодинаков. Нижний мел сложен преимущественно песчано-гли­ нистыми осадками- кварц-глауконитовыми песками с фосфо­

ритовыми желваками и темными глинами. В основании верхнего мела обычно также залегают кварц-глауконитовые фосфорито­ носные пески и глины. Большая же часть верхнего отдела пред­

ставлена карбонатными отложениями, среди которых одно из

первых мест занимает белый писчий мел. Здесь же присутст­ вуют опоки, мергели, а местами и известняки. В Урало-Эмбен­ ской области нижнемеловые отложения нефтеносны. Общая

мощность меловых отложений колеблется от нескольких десят­

ков метров (Подмосковье) до 1,5 км (Прика.спий).

Па л е о г е н о в а я с и с те м а. На Восточно-Европейской

платформе наиболее полные разрезы палеогена известны в пре­

делах Днепрово-Донецкой впадины и Прикаспийской сине­

клизы. В первом случае разрез начинается с верхних горизон­

тов палеоцена. Это кварц-глауконитовые пески, аргиллиты, глины и опоки с фауной устриц и губок. Эоцен сложен глауко­

нитовыми песками и песчаниками, светлыми мергелями и кар­

бонатными глинами. Нижняя часть олигоцена представлена

кварц-глауконитовыми песками и песчаниками, а на востоке

Украиныопоками. Верхняя часть олигоцена выражена бе­

лыми кварцевыми каолинистыми песками континентального

происхqждения, иногда с прослойками бурого угля.

Несколько отличается от описанного разрез палеогена в По­

волжье и Прикаспийской низменности. Здесь наиболее полно

развит палеоцен, представленный трепелами, опоками, опоко­

видными глинами, глауконитовыми и кварцевыми песками и

367

ТЕКТОНИКА

Тектоническое строение Восточно-Европейской платформы изу­ чено сравнительно полно. Это объясняется большим объемом

геолого-геофизических исследований, проведеиных в данном ре­

гионе с целью поисков месторождений полезных ископаемых,

в первую очередь нефти, газа, угля и железа. Наиболее де­

тально изучены северо-западные и южные районы, территория

между реками Волгой и Уралом, значительно меньшецен­ тральные, северо-восточные и юго-восточные районы плат­

формы.

Фу н д а м е н т. Кристаллический фундамент платформы

представляет собой сложнопостроенное геосинклинальнее осно­

вание, состоящее из крупных угловатых блоков (геоблоков)

с различным возрастом консолидации, отделенных друг от друга

глубинными разломами. Наиболее древниеблоки архейского

возраста, сложенные преимущественно беломорским комплек­

сом. Древние блоки обнажаются в районах Карелии и Украины,

апо характерным мозаичным гравитационному и магнитному

полям выделены в закрытых районах Мезени, Волго-Урала, По­ долин и др. В ряде мест существование полигональных архей­

ских блоков подтверждено бурением. В пространстве блоки

ориентированы в двух направлениях: северо-западном (Бело­ морская зона) и северо-восточном (Волга-Уральская зона).

Для них характерны формы в виде треугольников и трапеций

(рис. 72).

В структуре архейских блоков особое место занимают овальные образования (нуклеарные ядра) со сложным мозаич­

ным магнитным полем, состоящим из неправильных по своим

очертаниям (изометричных) положительных и отрицательных

аномалий невысокой интенсивности. Примерам таких овалов (нуклеоидов) могут служить массивы архейских гнейсов в рай­ оне Белого моря, Среднего Приднепровья. Изотопный возраст пород, слагающих нуклеоиды,- 3,5-3,9 млрд лет. Нуклеарные ядраважная составная часть архейских блоков, они отра­

жают нуклеарную стадию развития планеты.

Пространство между архейскими блоками фундамента за­

llолнено складчатыми системами карельского возраста, среди

которых выделяют два комплекса. Первый, нижнекарельский,

прослеживается в виде узких вытянутых блоков также в двух

направлениях- северо-западном и северо-восrочном. Второй,

верхнекарельский, в виде широкого сплошного пояса охваты­

вает блоки архейского и раннекарельского возрастов.

На западе и северо-западе Восточно-Европейской плат­

формы (центральные и южные районы Балтийского щита) из­

вестны многочисленные блоки различного возраста консолида­

ции (готиды, свекофениды, дальеланиды и т. д.), образующие

369

IIИИJrl~lz[Вз

f""7""A /. ~5

LL..LJT~

~5~7

~8

Рис. 72. Схема расположения разновозрастных блоков фундамента в пре­

делах Восточно-Европейской платформы.

Блоки: 1 -архейского возраста. 2 - раинекарельского возраста, 3 - Тимано-Печорский байкальского возраста; области развития: 4 - готид, свекофенид, дальсланид и т. д.,

5 - карелид; границы: б- древней платформы, 7- Балтийского щита; 8 - некоторые

глубинные разломы, разделяющие блоки фундамента (межгеоблоковые разломы)

сложную мозаичную структуру фундамента. На северо-восточ­ ной окраине докембрийской платформы ра<:положен самый

молодой Тимано-Печорский блок байкальского возраста. По

мнению ряда ученых, на юга-востоке платформы (район При­ каспия) возраст фундамента также относительно молодой, воз­ можно байкальский.

Геологическое строение фундамента можно проследить

впределах щитов, где кристаллические породы широко раз­

виты на дневной поверхности.

Балтийский щит располагается в пределах СССР частично и занимает территорию Кольского п-ова и Карелии. Это обшир­ ная область выхода на поверхность кристаллического фунда­

мента. Он образован структурами, присущими горно-складча­

тым областям: антиклинариями и синклинориями. В частности,

выделяют Беломорский и Центрально-Карельский антиклино­ рии, а также Восточно- и Западно-Карельский синклинории.

Структуры имеют преимущественно северо-западное простира­

ние и состоят из складок изоклинальной формы. Для Балтий­

ского щита характерно широкое развитие разрывных наруше-

370