книги / Региональная геология России (краткий курс)

морид и днеприд. На ней залегают метабазиты михайловской серии, по-видимому, одновозрастной лопию и метабазитам приднепровской серии.

Литогенез в раннем докембрии Воронежского кристаллического массива имел широкое развитие и уже в раннеархей-

в фундаменте платформы, в том числе и на щитах. Он резко отличается от древнейших архейских толщ, слагая узкие складчатые зоны и изометричные прогибы между поднятыми блоками архея.

Наиболее широко нижний протерозой развит в Карельской зоне, где он слагает три крупных комплекса, разделенных перерывами. Нижний (сумийско-сариолийский комплекс мощ-

ностью до 2–3 км) несогласно залегает на различных архейских образованиях и представлен невыдержанным на площади сочетанием лав основного и кислого состава с терригенными и изредка карбонатными породами. Вышележащий ятулийский комплекс (до 2 км), несогласно залегающий на разных горизонтах сумия-сариолия или архея, сложен преимущественно метаморфизованными терригенными и мелководными карбонатными породами, а также метаморфизованными высокоуглеродистыми породами – шунгитами и гематитовыми железными рудами. Завершает разрез нижнего протерозоя вепская серия (1 км) серых и красных кварцитовидных косослоистых песчаников, накопившихся около 1,8–1,7 млрд лет назад. Самыми молодыми нижнепротерозойскими образованиями (1,65–1,7 млрд лет) являются посторогенные порфировидные граниты типа рапакиви, слагающие несколько массивов на юге Кольской зоны, между Онежским и Ладожским озерами.

На Кольском полуострове нижний протерозой представ-

лен имандра-варзугской и печенгской зеленокаменными мета-

базитовыми сериями с корой выветривания в основании, слагающими узкие (5–15 км) приразломные прогибы, заключенные между архейскими блоками на севере и на юге. Хотя не исключено, что северный Мурманский блок является мощ-

61

ной (1 км) аллохтонной пластиной, надвинутой с севера на более молодые образования.

На Украинском щите нижний протерозой – это криворожская серия (7–8 км), образующая узкие, наложенные на архейские комплексы приразломные синклинории шириной 10–50 км. Криворожская серия подразделяется на нижнюю терригенную толщу (кварцитопесчаники, конгломераты, филлиты, графитовые сланцы); среднюю – железорудную (ритмично чередующиеся джеспилиты и сланцы); верхнюю – в основном терригенную (кварциты, конгломераты, гравелиты). Отложения прорваны гранитами с возрастом 2,1–1,8 млрд лет.

Аналогом описанных образований на Воронежской антеклизе являются отложения также трехчленной курской серии с железорудной толщей в средней части.

На Русской плите докембрийский фундамент хотя и вскрыт тысячами скважин, но изучен пока относительно слабо и неравномерно. На большей ее части он сложен преимущественно гнейсами, гранито-гнейсами, амфиболитами

икристаллическими сланцами архея, а также магматическими породами. По геомагнитным данным, сопоставленным с материалами бурения, в фундаменте плиты различаются два основных типа структур – массивы и разделяющие их линейные зоны. В раннем протерозое в пределах массивов протекали процессы гранитообразования, возникали гранитно-гнейсовые купола и происходило ретроградное метаморфическое преобразование пород.

6.5.Строение осадочного чехла

Встроении чехла Русской плиты выделяются два комплекса: доплитный (авлакогенный) – рифей и нижний венд,

иплитный – верхний венд и фанерозой, отвечающие двум главным мегаэтапам в истории платформы – авлакогенному (1,6–0,6 млрд лет) и плитному (от 0,6 млрд лет доныне).

Визучении стратиграфии верхнепротерозойских отложений важнейшую роль сыграли исследования Н.С. Шатского, впервые выделившего рифейский комплекс на Южном Урале, а затем на Русской плите, Б.С. Соколова, выделившего между

62

рифеем и кембрием вендский комплекс, Б.М. Келлера, а также палеонтологов (С.Н. Наумова, И.Н. Крылов, М.А. Федонкин), изучавших остатки примитивных позднепротерозойских растений и следов их жизнедеятельности (строматолиты, онколиты, катаграфии, акритархи) и появляющихся в венде древнейших бесскелетных животных.

6.5.1. Нижний комплекс платформенного чехла (рифей – нижний венд)

Р и ф е й с к и й к о м п л е к с. Рифейские отложения, вскрытые многочисленными скважинами, широко распространены на Восточно-Европейской платформе и приурочены

кмногочисленным и разнообразным по форме авлакогенам (рис. 6.3, 6.4). Наиболее полные разрезы рифея приурочены

кПредуральскому краевому прогибу, где развиты в основном морские отложения. К центру плиты степень полноты разреза уменьшается, и морские толщи замещаются континентальными. Отложения нижнего рифея на платформы распространены в Камско-Бельском, Пачелмском, Ладожском, Среднерусском и Московском авлакогенах.

Нижние части разрезов нижнерифейских толщ представлены конгломератами, гравелитами, разнозернистыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами, накапливавшимися в континентальных условиях. В верхах разрезов довольно часто появляются пачки более тонких пород – преимущественно глауконитовых песчаников, аргиллитов, прослои доломитов, известняков и мергелей. Местами в нижнем рифее известны вулканогенные породы – базальты, туфы, пеплы.

Отложения среднего рифея выделяются в разрезах довольно условно и присутствуют в Пачелмском, Московском, Среднерусском авлакогенах и представлены терригенными красноцветными породами: песчаниками, алевролитами, аргиллитами с прослоями известняков и доломитов.

Мощность отложений среднего рифея не превышает 0,5–0,7 км, достигая 1,4 км в Московском авлакогене. В западных районах платформы в разрезах среднего рифея появляются прослои туфов и туфобрекчий. Вулканическая деятельность сопровождалась внедрением пластовых интрузий габбро-диабазов.

63

Верхнерифейские отложения широко распространены в центральных и восточных районах Русской плиты: в Пачелмском, Московском, Среднерусском авлакогенах и на югозападе плиты.

Низы разрезов сложены пестроцветными терригенными породами – песчаниками, алевролитами, аргиллитами, формировавшимися в континентальной обстановке.

Средние и верхние части разрезов верхнерифейских толщ представлены обычно песчаниками (часто глауконитовыми), алевролитами, аргиллитами. Местами появляются пачки доломитов и известняков. Мощность отложений верхнего рифея составляет первые сотни метров, достигая иногда 0,6–0,7 км.

Таким образом, важнейшим тектоническим процессом, начавшимся в раннем рифее и в целом продолжавшимся до середины венда, было заложение (в условиях растяжения) и длительное погружение глубоких линейных грабенообразных прогибов – авлакогенов, сеть которых рассекает фундамент платформы.

В течение рифейского времени климат менялся от жаркого (аридного) до холодного.

6.5.2. Верхний комплекс платформенного чехла (венд – кайнозой)

В истории формирования верхнего комплекса платформенного чехла ВЕП намечается три основных рубежа, которые характеризовались сменой структурного плана и набора формаций [2]: 1) вендско-нижнедевонский; 2) среднедевонско– верхнетриасовый; 3) нижнеюрско-кайнозойский. Время формирования этих комплексов отвечает в целом каледонскому, герцинскому и альпийскому этапам развития, а рубежи между ними, в течение которых происходила смена структурного плана, – соответствующим эпохам складчатости.

В е н д с к о - н и ж н е д е в о н с к и й к о м п л е к с. Формирование Русской плиты началось с вендского времени. Вендские отложения широко развиты на ВЕП и несогласно залегают на рифее и кристаллическом фундаменте. Они представлены терригенными породами: конгломератами, гравели-

66

тами, песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Реже встречаются мергели, известняки и доломиты.

Впервую половину раннего венда структурный план плиты напоминал позднерифейский и отложения накапливались

впределах авлакогенов. В середине раннего венда происходит перестройка структурного плана. Узкие прогибы стали расширяться, и во вторую половину раннего венда преимущественное развитие получили обширные впадины.

Впозднем венде значительные пространства платформы впервые покрылись сплошным осадочным чехлом, не связанным с грабенами и авлакогенами. Формируются огромные пологие прогибы – синеклизы (Московская, Балтийская и другие), в которых мощность вендских отложений колеблется от 100 до 500 м, достигая в юго-восточной части Московской синеклизы более 1 км.

По данным параметрического бурения и геофизических исследований, отложения верхнего венда прослеживаются от западного склона Среднего Урала через Верхнекамскую и Мезенскую впадины к Юго-Восточному Беломорью. Это говорит о том, что формирование их в позднем венде происходило

впределах единого крупного седиментационного бассейна. Важной особенностью вендских отложений является при-

сутствие в них вулканических пород – базальтовых покровов, реже – пластов базальтовых туфов.

Кембрийские отложения тесно связаны с вендскими и представлены в основном нижним отделом (балтийская серия). Он вскрыт скважинами в Балтийском (Палеобалтийском) прогибе, который в раннем кембрии раскрывался далеко к западу, отделяя структуры Балтийского щита от структур Белорусского поднятия (рис. 6.5).

Разрез нижнекембрийских отложений представлен здесь терригенными нормально-морскими фациями. Он начинается с маломощной пачки песчаников и алевролитов, которые выше сменяются более мощной толщей «синих глин», а затем трансгрессивно залегающей новой толщей песчаников.

Общая мощность нижнего кембрия колеблется от 50– 100 м на западе до 200–300 м на востоке синеклизы. Выше со следами перерыва залегают маломощные, преимущественно

67

520 м вскрыт скважинами в районе Бреста. В нем условно выделен верхний кембрий. Почти повсеместное отсутствие на платформе верхнего кембрия обусловлено континентальным перерывом, связанным с салаирской фазой складчатости в соседних подвижных (геосинклинальных) областях.

Средний и верхний ордовик сложены известняками, мергелями, доломитами суммарной мощностью 110–230 м. В составе толщи выделяется до 10 горизонтов, охарактеризованных остатками трилобитов, наутилоидей и брахиопод.

Особый интерес представляет второй снизу – кукерский горизонт, к которому приурочены прослои горючих сланцев (кукерситов), состоящих в основном из остатков сине-зеленых водорослей. Верхний ордовик – это известняки и доломиты с подчиненными прослоями мергелей и глин общей мощностью от 50 до 100 м.

На юго-западе плиты ордовик представлен маломощной пачкой глауконитовых песчаников и известняков с желваками фосфоритов. Общая мощность ордовика не превышает 500 м.

Вся остальная территория платформы в ордовикский период была приподнятой.

В силурийском периоде на западе платформы продолжал существовать Балтийский прогиб, еще больше сократившийся в своих размерах (см. рис. 6.5). Силурийские отложения распространены в тех же районах, что и ордовикские, но на меньшей площади. Залегают обычно согласно на ордовике и представляют собой непосредственное его продолжение.

Оба отдела силура сложены преимущественно мелковод- но-морскими карбонатными отложениями – известняками, доломитами и мергелями с остатками брахиопод, кораллов, трилобитов, мшанок, криноидей, пелеципод, остракод, граптолитов, а в верхних горизонтах разреза – также ракоскорпионов и панцирных рыб. Общая мощность силура в Калининградской области достигает почти 1 км за счет верхнего отдела, в разрезе которого появляются более глубоководные алеврито-глинис- тые осадки, в том числе граптолитовые сланцы.

По направлению на юг силурийские отложения погружаются под девонские, но во многих местах вскрыты скважинами.

69

Морской терригенный силур вскрыт бурением на западной и северной окраинах Прикаспийской синеклизы и, повидимому, заполняет ее внутреннюю часть.

Нижнедевонские отложения распространены ограничен-

но, так как в раннем девоне платформа почти целиком представляла собой область денудации. Незначительно прогибались лишь ее крайние западные и восточные районы, где накапливались маломощные отложения этого возраста. На востоке

кним, возможно, относятся красноцветные песчано-глинистые отложения и очень характерные чистые кварцевые песчаники такатинской свиты мощностью до 80 м.

Таким образом, в целом отложения венда, кембрия, ордовика, силура и нижнего девона на Русской плите завершают крупный цикл осадконакопления, связанный во времени с каледонской эпохой развития в смежных с Восточно-Евро- пейской платформой тектонически-активных геосинклинальных областях.

Ср е д н е д е в о н с к о - в е р х н е т р и а с о в ы й

ко м п л е к с. В среднедевонскую эпоху начинает формироваться новый структурный план, сохранившийся в общих чертах почти до конца палеозоя и характеризовавший герцинский этап развития платформы, в течение которого преобладали погружения, особенно в ее восточной половине, а тектонические движения отличались значительной дифференцированностью (рис. 6.6). На общем фоне нисходящих движений только небольшие участки испытывали относительное поднятие.

Средне-верхнедевонские отложения вначале были де-

тально исследованы в естественных выходах на северо-западе плиты (Главное девонское поле) и на Воронежской антеклизе (Центральное девонское поле).

Позднее в результате проведения глубокого бурения были получены данные о строении девона под покровом более молодых отложений на остальной части плиты.

Большой вклад в изучение девонских отложений внесли труды П.Н. Венюкова, Ф.Н. Чернышева, Д.В. Наливкина, Р.Ф. Геккера, С.В. Тихомирова.

Девон чрезвычайно разнообразен в фациальном отношении. При разработке биостратиграфии девонских морских от-

70