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

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Горючие полезные ископаемые представлены на Урале сравни­

тельно скромно. Месторождения нефти или газа непосредст­ венно в пределах Горного Урала не известны. Они появляются в прилегающих районах Предуральского передового прогиба, Восточно-Европейской докембрийской платформы и Западно­ Сибирской плиты. На Урале встречается лишь каменный

.чголь. Наиболее крупные угольные бассейныКизеловский, Южно-Уральский и Челябинский.

Урал богат рудами черных, цветных, редких и благород­

ных металлов.

Руды черных металлов представляют основное богатство

Урала. Здесь известно свыше 100 месторождений железных руд

с общими запасами около 6 млрд т. Наиболее интенсивно раз­ рабатываются магнетитавые железные руды гор Магнитная, Высокая и Благодать. Залежи руд имеют постмагматическое

происхождение и образавались на контакте гранитоидных ин­

трузий и палеозойских известняков. Содержание железа состав­

ляет 60 % и более. В настоящее время основная доля желез­ ных руд Урала (до 70 %) сосредоточена в месторождениях ти­

таномагнетитовых руд Качканарекай группы месторождений

(Средний Урал). Богатые месторождения железных руд изве­ стны также в Орско-Халиловской группе месторождений, в Ку­

синском, Копанском, Чернореченском и других месторождениях. Скопления марганцевых руд известны на восточном склоне Урала (Северо-Ивдельский марганцеворудный район): хромовые руды- в Свердловеком районе (Сарановское месторождение) и

на Южном Урале (Кимперсайская группа месторождений). Руды цветных и редких металлов встречаются вдоль восточ­

ного склона Среднего и Южного Уралаэто месторождения

меди (Левихинское, Дегтярское, Карабашское, Сибайское

и др.), никеля и кобальта (Южный Урал и Актюбинская об­

ласть), алюминия (Севера-Уральский бокситоносный бассейн),

а таJ<Же вольфрама, олова, молибдена, сурьмы, ртути.

Среди нерудных полезных ископаемых на Урале известны месторождения минеральных солей (Верхнекамское месторож­

дение), магнезита (Саткинское), барита (Медведевское), ас­

беста (Алапаевское, Режевское), а также талька, графита, ко­

рунда, флюорита, кварца, различных огнеупорных глин и

строитс.rJьного материала.

Урал богат месторождениями драгоценных (а метисты, то­ пазы и др.) и поделочных (малахит, агаты, яшмы, мrамор) камней. На Урале находится крупнейший минералогический за­

поведникИльменский. Он был образован в 1921 г.

421

§ 2. ЮЖНО-ТАПМЫРСI(АЯ ГОРНО-СI(ЛАДЧАТАЯ ОБЛАСТЬ

Южно-Таймырская горно-складчатая область находится на

крайнем северо-западе Урало-Сибирской платформы и захваты­ вает центральную и южную части Таймырского п-ова. Геологи­

ческая изученность этого района недостаточна, что объясняется

тяжелыми климатическими ус,лощ-Iями Заполярья.

СТРАТИГРАФИЯ

В пределах Южно-Таймырской горно-складчатой области раз­

виты преимущественно породы палеозоя. Протеразойские отло­ жения известны лишь на Северном Таймыре.

Палеозойские образования представлены здесь всеми своими

системами. Это- терригенно-карбонатные толщи с прослоями эффузивов траnпавого типа и небольшими пластовыми интру­ зиями в пермских комплексах. Общая мощность отложений до­ стигает 18 км.

Мезозойские отложения распределены спорадически. Это­

триасовые, юрские и меловые пески, песчаники и глины с про­

слоями угольных пластов в нижнем мелу.

Кайнозойские отложения представлены четвертичными лед­

никовыми, морскими и аллювиальными образованиями.

ТЕК.ТОНИКА

В тектоническим отношении Южно-Таймырская область пред­ став!Jяет собой горно-складчатую страну, состоящую из анти­

клинальных и синклинальных зон, антиклинориев и синклино­

риев. На севере она отделяется от баirкалвской зоны Северного Таймыра глубинным разломом, а на юге погружается под осадочный чехол Западно-Сибирской плиты. В пределах рас­ сматриваемой территории можно выделить три тектонические об­ ласти: западную, центральную и восточную, отличающиеся структурными особенностями. Первая состоит из трех крупных антиклиналей (Карской, Ефремовекой и Центральной), вытя­

нутых в широтном направлении и разделенных синклиналями.

Вторая представляет собой крупный антиклинарий Бырранга,

выраженный в рельефе горными грядами. Антиклинарий имеет

субширотное простирание и состоит из ряда антиклиналей. Третья, Восточная, область, так же как и западная, имеет ряд антиклиналей, осложненных вторичной складчатостью и за­

прокинутых к юга-востоку.

422

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИСТОРИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

ГеоJюгическая история Южного Таймыра во многом напоминает

историю развития Урала. Образование Южно-Таймырсiюй обла·

сти произошло в конце палеозоя в результате закрытия Ураль­

ского океана. В течение мезозойско-кайнозойского этапа вся территория Южного Таймыра испытывала платформенный ре­

жим развития с преобладанием процессов эрозии и денудации. В четвертичное время его рельеф обновился за счет активиза· ции вертикальных движений.

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Полезные ископаемые Южного Таймыра находятся в стадии изучения. В южной его 'Iасти известно самое северное в мире месторождение нефтиНордвик Притоки нефти получены из каменноугольных, пермских, триасовых и юрских отложений. На Северном Таймыре известн~I месторождения каменного угля.

Из других полезных ископаемых можно назвать полиметалли­

ческие, ртутные и молибденовые руды, флюорит.

§ 3. ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКАЯ И АЛТАПСI(АЯ ГОРНО-СI(ЛАДЧАТЫЕ ОБЛАСТИ

Воеточно-Казахстанекая и Алтайская горно-складчатые обла­ сти находятся в южной части Урало-Сибирской платформы и продолжаются дaJiee к югу за пределы Советского Союза на территорию МНР.

СТРАТИГРАФИЯ

Рассматриваемые регионы сложены преимущественно породами

палеозоя, встречаются также и протеразойские комnлексы.

Протеразойские отложения обнажаются обычно в централь­

ных частях антиклинориев. Это rлубокометаморфизованные ам­ фиболит-гнейсовые, серицит-хлоритовые сланцы и порфироид­ ные образования. В верхах протерозон встречены древние мета­ морфизованные морены (тиллиты).

Палеозойские образования представлены мощной толщей

различных карбонатных и терригеиных пород (известняки, гра­

увакковые песчаники, туфоконгломераты, граптолитовые

сланцы и др.). По разрезу широко развиты эффузивы, часты

внутриформационные размывы, перерывы и несогласия. Общая мощность более 30 км.

Мезозойские породы сложены вулканогенными отложениями

триаса, континентальными речными и озерно-болотными осад­

ками юры, выполняющими отдельные межгорные впадины. Мощ­

ность отложений юры 500-600 м.

423

Меловые и палеагеновые отложения составляют единый тер"

ригенный комплекс континентального происхождения, так же

как и юрский, заполняющий отдельные межгорные впадины. Об­

щая мощность комплекса достигает 2 км.

Неоген-антропогеновые породы встречаются в межгорных впадинах, в долинах рек. Этоконтинентальные пески, глины

и конгломераты мощностью несколько сотен метров.

ТЕКТОНИКА

Герциниды Восточного Казахстана и Алтая составляют Джун­

гаро-Алтайскую область, включающую в себя Джунгаро-Бал­

хашскую миогеосинклинаJ1ьную зону, Иртыш-Зайсанскую эвгео­ синклинальную зону и горно-складчатый Алтай. В Джунгаро­

Балхашской миогеосинклинальной зоне выделяют несколько

крупных антиклинориев (Тектурмасский, Джунгарский, Чингиз­ ский и др.) и синклинориев (Севера-Балхашский, Токрауский и др.). Иртыш-Зайсанская эвгеосинклинальная зона представ­ ляет собой крупный мегасинклинорий. Алтай состоит из двух

зонРудного Алтая и Горного Алтая. Первый сложен в основ­

ном девонскими и каменноугольными породами. В его составе

выделяют Алейский антиклинарий и Быструшинский синклино­ рий. Второй, Горный Алтай, относится к эпикаледонской Алтае­ Саянской зоне. Граница Рудного и Горного Алтая проходит по

главной зоне надвигового типа. В состав горно-складчатой об­

ласти Алтая входит также Колывань-Томская складчатая зона.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИСТОРИИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

Геологическое развитие Восточного Казахстана и Алтая тесно связано с развитием Центрального Казахстана и Алтае-Саян­

ской области, входивших в состав Палеоазиатского океана.

В отличие от этих районов в Восточном Казахстане и Алтае

геосинклинальный режим развитАя прекратился в конце палео­

зоя, и данные территории превратились в эпигерцинскую об­

ласть, составившую часть Урало-Сибирской платформы. На nротяжении триасового nериода здесь существовал длительный континентальный перерыв. Начиная с позднего триаса, форми­

равались межгорные впадины, которые получили развитие в ме­

зозое н кайнозое. В неоген-четвертичное время активизирова­

лись тектонические движения, что привело к обновлению гор­

ного рельефа, который к этому времени был уже значительно

снивелирован.

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Рассматриваемые области наиболее богаты рудными полезными

ископаемыми. Полиметаллические руды сосредоточены в основ­

ном в F-удном Алтае и приурочены к девонским эффузивно-пи­

рокластическим толщам. Наиболее известные месторождения­ Лениногорское, Зыряновское, Сокольное и др. Обнаружены

здесь также месторождения вольфрама, молибдена, олова, меди,

ртути.

Из нерудных полезных ископаемых следует отметить графит

(Калба-Нарынсi<ая зона Алтая) и каменный уголь (Караган­

динский бассейн).

§ 4. ЗАПАДНО-СИБИРСКАЯ ПЛИТА

Территория Западно-Сибирской п.1иты (около 3 млн км2) пред­

ставляет собой заболоченную низменность, покрытую тайгой

и тундрой. Сложные климатические и географические условия

долгое время сдерживали геологическое изучение этого региона.

Рост объемов поисково-разведочных работ на нефть и газ в 50-х

годах привел в 1953 г. к получению первого промышленного фонтана газа на Березовском месторождении, а в 1961 г.­ первого нефтяного фонтана на Шаимской площади.

Граница Западно-Сибирской плиты проходит на западе по выходам палеозойских пород горно-складчатой области Урала, на югепо Кустанайской седловине и выходам палеозойских

образований Центрального, Восточного Казахстана и Алтае-Са­

янской области, на востокепо выходам докембрийских пород

Енисейского кряжа, Туруханеко-Норильского поднятия. Се­

верная граница Западно-Сибирской плиты неясна, по-видимому, она проходит в акватории Карского моря.

СТРАТИГРАФИЯ

Фу н д а м е н т. Фундамент Западно-Сибирской плиты наиболее полно исследован вблизи горного обрамления, где глубина его

залегания не превышает первых сотен метров. В южных и

центральных районах Западной Сибири фундамент изучен по данным бурения глубоких скважин. На севере он бурением практически не исследован, и все представления о нем базиру­ ются на геофизических данных.

В западных районах плиты (Восточное Зауралье) фундамент представлен главным образом эвгеосинклинальной спилит-кера­ тофировой формацией нижнего карбона. На востоке плиты

вглубоких поисковых и опорных скважинах встречены мета­

морфизованные породы, возраст которых по фауне трилобитов

и брахиопод датируется как кембрийский (Елогуйская опорная

425

скважина). В южной части плиты скважинами вскрыты сильно­ метаморфизованные глинистые сланцы и диабазы, которые по

условиям залегания и литалогни сопоставляются с герцинскими

комплексами Джунгаро-Балхашской зоны Казахстана.

В центральных районах плиты в составе фундамента буре­

нием установлены разнообразные сланцы, мраморизованные из­

вестняки, филлиты, диабазовые порфириты и т. д. На основании

находок фауны и геохронологических данных возраст вскры­

тых пород устанавливается в диапазоне от девона до нижнего

триаса. В восточных районах, пограничных с древней Сибирской платформой, и, возможно, на севере плиты фундамент имеет более древний (вероятно, байкальс1шй) возраст. Границей между двумя разновозрастными блоками фундамента, по всей видимости, служит крупная зона разлома, проходящая от Бай­ дарекой губы (на севера-западе) до Саянских гор (на юга-во­ стоке).

Характерная особенность фундаментаналичие кор вывет­

ривания, представленных светло-серыми и пестроцветными као­

линовыми породами мощностью до 50 м.

О с а д очный чех о л. Триасовые отложения имеют различ­

ную характеристику в пределах Западно-Сибирской плиты. В се­

верных и восточных ее районах, где фундамент имеет древний, вероятно байкальский возраст, триасовые, а возможно и более

ранние отложения, бесспорно следует включать в состав осадоч­

ного чехла. Геофизические данные свидетельствуют, что в этих

районах ниже юрской толщи прослеживаются осадочные обра­

зования мощностью до 4 км, залегающие конформно с юрско­ меловыми комплексами чехла. Эта нижняя толща имеет пла­

щеобразное распространение в пространстве, что косвенно ука­ зывает на принадлежиость здесь триасовых и, вероятно, более

древних отложений к осадочному чехлу. На остальной террито­

рии плиты триасовые отложения развиты спорадически, выпол­

няя только рифтогеиные грабены фундамента (тафрогены), вы­

тянутые преимущественно в субмеридиональном направлении

(рис. 83). Здесь триасовые отложения вскрыты скважинами. Они состоят из пестроцветных грубообломочных пород, чередую­ щихся с траппами базальтового состава. Совместно с отложе­ ниями верхов пермекай системы и низов юры они образуют ту­

ринскую серию.

Юрские отложения сложены в основном песчаными образо­

ваниями. К нижней юре относят песчано-глинистую пачку с уг­

листыми прослоями континентального облика. Эта пачка выде­

ляется как заводаукавекая свита и наиболее развита в запад­

ной части плиты (Восточное Зауралье). В центральных районах

Западной Сибири чехол начинается с отложений тюменской свиты (средняя юра): переспаивание песчаников континенталь·

нога происхождения с битуминозными аргиллитами. Общая

426

хождение. В центральных рай­ онах Западной Сибири это преимущественно глины, а также

черные, зелено-серые аргиллиты с прослойками известковых

алевролитов, пачками мелкозернистых песчаников и песков.

Совместно с верхнеюрскими породами они образуют баженов­

скую свитутолщу пород, аномально обогащенную органи­

кой. Вверх по разрезу возрастают роль песчанистых фракций и количество углистых включений. В составе нижнемеловых по­ род выделяется ряд свит: кулумзинская и тарская (валанжин), вартовская (готерив-баррем) и покурская (апт-сеноман). В за­ падных районах в нижнемеловых отложениях увеличивается роль песчаных фракций, появляю-гся прослои континентальных

пестроцветных глин и косослоистых песчаников. К северу, на­ оборот, возрастает количество глинистого материала, что указы­

вает на удаление от области сноса, которая располагалась в раннемеловом периоде в районе Уральских гор. Общая мощ-

427

ность нижнемеловых отложений около 1,5 км. 1\ ним лриуро­ 'Iены основные нефтеносные горизонты Западай Сибири. Чере­

дование песчаных и глинистых разностей создает благоприят­

ные условия для накопления залежей нефти.

Верхнемеловые отложения в центральных районах Западно­ Сибирской плиты в нижней своей части практически неотличимы

от нижнемеловых, в связи с чем в покурскую свиту ВI{ЛЮчают

и сеноманекие осадки. Хорошо улавливается граница между от­

ложениями лакурской и кузнецовекой (турон) свиты; последняя представлена здесь серыми алевритистыми глинами. Выше за­

легают преимущественно глинистые породы морского происхож­

дения с прослоями светло-серых опок и мергелей (березовская и ганькинская свиты). В западных областях по мере приближе­ ния к Уральской горной стране в разрезе верхнего мела появ­

ляются значительные по мощности прослои песчаников и даже

конгломератов. Разрез заканчивается стометровой толщей мер­ гелей и мергелистык глин. Северные районы характеризуются

наличием в верхнемеловых отложениях мощных пачек nесчани­

ков, особенно в сеноманеком ярусе. 1\ этим песчаникам приуро­ чены продуктивные горизонты газовых месторождений Запад­

ной Сибири. Общая мощность верхнего мела достигает 1,5 км.

Палеагеновые отложения распространены nовсеместно. В центральных и западных районах они представлены морскими темно-серыми глинами с прослоями песчаников и опок (галиц­ кая, люливирекая свиты). На востоке плиты появляются при­ брежно-морские отложения. Заканчивается разрез палеегена

почти повсеместно континентальными средне- и позднеолиго­

ценовыми породами: песками и алевролитами с прослоями бу­

рых углей (некрасовская и бурлинекая свиты). Мощность па­

леогена достигает 500 м.

Неогеновые образования Западной Сибири представлены

континентальной толщей озерно-болотного, речного и делю­

виального происхождения; это пески и глины с прослоями бу­ рых углей, местами загипсованные. Мощность не более 300 м.

Антропогеновые (четвертичные) отложения в виде сплош­

ного покрова распространены по всей Западно-Сибирской

плите. Они представлены ледниковыми, озерно-болотными и

речными осадками: песками, суглинками, илистыми глинами,

торфом. Мощность колеблется от 5 до 250 м, достигая 400 м.

Таким образом, платформенный чехол Западно-Сибирской

плиты сложен преимущественно осадкамичередующимиен

песчаниками и глинами с некоторым преобладанием послед­

них. На долю песчаных фракций приходится 35-40 %. По­

роды, главным образом, морского и прибрежно-морского про­

исхождения, а начиная со среднего олигоцена, имеют конти­

нентальный облик. Общая мощность чехла 3-6 км, к северу

она возрастает до 8 км.

428

ТЕКТОНИКА

Нl(Мотря на cpauшtт<.:JIЫIO бoJiьwoi"I объем буроных н I'софнзи­

ческих данных, полученных в последние годы, тектоническое

строение фундамента и осадочного чехла Западно-Сибирской

плиты во многом еще остается неясным. Особенно это отно­

сится к северным районам плиты. Недостаточной изученностью

объясняется существование различных точек зрения на текто­

ническое строение этого региона.

Ф у н д а м е н т. Строение фундамента плиты вызывает осо­ бенно большие споры среди геологов и геофизиков. Большин­ ство исследователей справедливо считают, что фундамент

плиты состоит из нескольких крупных геоблоков, имеющих раз­

личный возраст консолидации. Так, В. Д. Наливкин, В. В. Де­ деев, Н. В. Шаблинская, П. К. Куликов и другие предполагают,

что фундамент восточных, северных и центральных районов

плиты имеет байкальский возраст, тогда как фундамент юж­ ных и западных районовгерцинский. В. П. Маркевич полагает, что на большей части Западно-Сибирской плиты фун­

дамент докембрийский и только в некоторых районах он пере­ рабатаи в результате более поздних палеозойских эпох текто­

генеза. Материалы бурения последних лет, особенно по внутренним районам Западной Сибири, позволили ряду иссле­

дователей высказаться против существования байкальского

фундамента в центральных ее областях. Р. Г. Гарецкий, В. С. Бочкарев и Б. С. Погорелов доказывают, что в этих рай­

онах фундамент имеет герцинекий возраст и только в восточ­ ных и самых северных областях плиты возраст фундамента

может быть байкальским. С учетом сказанного, фундамент большей части территории региона следует рассматривать как

эпигерцинский, и только на востоке и севере плиты располага­

ется область байкальского, а может быть, н более древнего фундамента. Границей разновозрастных геоблоков основания плиты служат Байдарацкий и Таз-К.олпашевский глубинные

разломы.

Строение фундамента осложнено многочисленными протя­

женными гребенами, заполненными пермскими, триасовыми и,

вают триасовые тафрогены Западной Сибири в качестве риф­ тов. К этому их склоняет приближенное залегание астено­ сферы, утоненная земная кора (до 35 км), характерное гра­ бенаобразное строение, относительно повышенный тепловой

поток. Активное развитие рифтов протекало, вероятно, в перм­

ское и триасовое время, однако до сих пор сохранились их бо­

лее высокая прогретость и микросейсмическая активность, что

фиксируется специальными сейсмологическими наблюдениями.

429

~aot~p.,.

екая

iltжем(риu­

ская

платq;ор­

ма

Рис. 84. Схема тектонического строения осадочного чехла Западно-Сибир­

ской плиты:

1 - границы плиты; 2 - антеклизы и зоны поднятий (I -Ямальская антеклиза, 11 -

Малохетско-Хетская зона nоднятий, 111- Сосьвинская антеклиза, IV- Среднеобская ан· теклиза, V- Таэ·Колnашевская антеклиза, Vl- Тобольская антеклиза, VI 1- К!зачии­

ская синеклнэа, В- Усть-Енисейская синеклнэа, В - Ляпинекий меrаnроrиб, Г- Ханты­ Мансийская сннеклиза, Д- Колтоrоро-Уренrоllскиl! мегаnроrиб, Е- Приенисейская си·

неклиза, Ж- Тюменскиl! меrаnроrиб, З- Иртыш-Кулундинская синеклиэа)

Платфор м е н н ы й чех о л. В тектоническом строении

платформенного чехла можно выделить ряд крупных геострук­ турных элементовантеклиз, синеклиз, зон поднятий, сводов,

валов, впадин и прогибов (рис. 84 и рис. 85). Для положитель­

ных геоструктурных элементов характерно сокращение мощно­

сти платформенного чехла за счет выпадения из разреза

нижне- и среднеюрских горизонтов и общего сокращения мощ­

ности отложений. В пределах плиты выделяют Ямальскую,

Сосьвинскую, Тобольекую (Вагай-Ишимскую), Среднеобскую

и Таз-Колпашевекую антеклизы, Малахетско-Хетскую, При­

колыванскую и Казачинскую зоны поднятий.

Ям.альская антеклиза охватывает территорию одноимен­

ного полуострова и прилегающие акватории Карского моря до

430