книги / Региональная геология СССР. Азиатская часть

ризуют четвертый — поздпегерцинский — этап развития плат­ формы, закончившийся в раннем или среднем триасе. Именно в этот этап была сформирована громадная Тунгусская синеклиза. В северо-западной части она, по-видимому, унаследовала рапнесреднепалеозойскую синеклизу, а па юге и востоке развилась в значительной мере на основе Катангской и Чуио-Ангарской антеклиз, в результате чего в современной структуре ее отделяет от Ангаро-Ленского прогиба только узкий Катангский вал. В формировании Тунгусской синеклизы первостепенная роль принадлежит краевым и’ внутриплатформенным глубинным раз­ ломам, с которыми связано перемещение в верхний структурный этаж огромных масс трапповой магмы.

Вулканическая деятельность этого этапа, насыщенного бур­ ными событиями, началась в пермском периоде с массовых выбро­ сов пирокластических продуктов и излияний небольших порций магмы из близко расположенных друг к другу вулканов ареаль­ ного типа. Позднее извержения магмы из вулкапов центрального типа и в виде трещинных излияний начали играть ведущую роль. Покровы и потоки вместе с силлами и другими резко гипа­ биссальными интрузивными телами образовали трапповую фор­ мацию. Процессы дифференциации в некоторых крупных иптрузивных телах дали начало медно-никелевым рудам, а также ряду гидротермальных месторождений. В это же время, вероятно, возникла и главная масса вулканических алмазоносных трубок.

На северо-восточной окраине платформы в перми и рапнем триасе также происходили локальные опускания, связанные с интенсивным погружением в соседней Верхоянской геосинкли­ нали. Эти опускания охватили северо-восточную часть нынешней Вилюйской синеклизу.

Значительные, тектонические движения, сопровождавшиеся магматической деятельностью и возникновением ряда новообра­ зованных структурных форм, происходили в мезозойский этап. Важнейший структурный элемент, окончательно оформившийся в это время — это Вилюйская синеклиза. Образование ее тес­ нейшим’ образом связано с Предверхоянским краевым прогибом, граница с которым носит в большинстве мест условный характер. Синеклиза унаследовала средне- и верхнепалеозойские прогибы и рядом исследователей рассматривается как поперечный прогиб в теле Сибирской платформы, связанный в своем развитии с Вер­ хоянской складчатой зоной.

В западной и юго-западной частях платформы в юре форми­ руется ряд прогибов. Широкий, очень неглубокий и крайне пологий Апгаро-Вшиойский прогиб, выполненный маломощными яижнеюрскими осадками, осложняет юго-восточный борт Тунгус­ ской синеклизы. Он протягивается в юго-западном направлении, наследуя направление Катангского вала и Ангаро-Ленского прогиба. Иркутская, Канско-Тасеевская и Рыбинская впадины

формировались более длительное время, так как они выполнены ппжнс- и среднеюрскими отложениями.

Широкое развитие угленосных толщ в средней и верхней юре, а также нижнем мелу показывает, что это были важные эпохи угленакопления.

С юрским периодом связано начало формирования своеобраз­ ных ,сводово-глыбовых дислокаций в юго-восточной части плат­ формы. Образование огромных сводообразных вздутий и разделя­ ющих их депрессий, а также многочисленных впадин сопровож­ далось многообразно проявленной магматической деятельностью. В это время на южной окраине Алданского кристалличе­ ского массива образовались такие впадины, как Чульмаиская, Токовская ф ряд более мелких, выполненных среднеюрскими угленосными отложениями. Энергичные поднятия продолжались здесь в течение раннего мела, так как осадки этого возраста, несомненно возникшие за счет денудации в области Станового хребта, выполняют даже внутренние части Вилюйской синеклизы. С началом рассматриваемого периода связаны субщел очные

икислые эффузии Алданского массива и внедрение по глубинным разломам базальтовой магмы, в результате чего были сформиро­ ваны гигантские дайки основных пород. Однако наиболее энергич­ ная магматическая деятельность падает на конец юрского периода. В это время внедрялись’многочисленные золотоносные щелочные

икислые интрузивы, имеющие типично платформенный характер во внутренних частях Алданского массива. В области Станового хребта формировался своеобразный интрузивно-эффузивный (вул­ кано-плутонический; комплекс, имеющий черты как плат­ форменных, так и геосинклинальных магматических формаций. Породы сходного типа имеют здесь и меловой возраст, подчер­ кивая тем самым длительность, формирования сводово-глыбовых структур.

Последний, кайнозойский этап характеризуется спокойным тектоническим режимом. Довольно энергичные тектонические движения — особенно в неогене и антропогене — происходили только на юго-востоке платформы, где в качестве особого струк­ турного элемента окончательно оформилась область сводово-глы­ бовых дислокаций. Многочисленные впадины «байкальского типа» интенсивно заполнялись в это время осадками и были участками локального проявления затухающей вулканической деятельности.

При сравнении альпийского этапа развития Сибирской и Рус­ ской платформ особенно отчетливо проявляется связь режима тектонических движений платформы с движениями в соседних геосинклинальных областях. Сибирская платформа нигде не гра­ ничит с молодыми — альпийскими геосинклиналями и кайнозой­ ский этап ее развития наиболее спокоен в тектоническом отно­ шении. Южная часть Русской платформы, которую вместе со Скифской плитой ограничивают с юга крупные альпийские гео­ синклинали, испытывала в кайнозое энергичные опускания,

82

в результате чего обширные ее пространства были покрыты осад­ ками палеогена, неогена и антропогена.

Таким образом, на примере Сибирской платформы подтвер­ ждаются некоторые важные тектонические закономерности, вы­ явившиеся при изучении Русской платформы. Это в первую оче­ редь относится: 1) к взаимоотношению движений па платформе

и в соседних складчатых гсосинклинальных областях, выраженных

вправиле Карпинского; 2) к происхождению платформенных структур первого и второго порядка, возникающих в результате

тектонических движений, присущих самой платформе; 3) к роли глубинных разломов, которые не только обусловливают возникно­ вение крупнейших синеклиз и антеклиз и многих осложняющих их структурных форм, но и определяют контуры самой платформы; А) к широкому проявлению унаследованности в формировании структур, хотя эта последняя закономерность выявляется на Сибирской платформе по сравнению с Русской не столь ярко впрочем, это может быть в значительной мере обусловлено тем что структура (фундамента изучена еще далеко не достаточно.

6 *

Глава вторая

ОБЛАСТИ ПАЛЕОЗОЙСКОЙ СКЛАДЧАТОСТИ

к северо-западу от Сибирской платформы, отделяясь от неё Тай­ мырской низменностью. Большая северная часть Горного Тай­ мыра вместе с островами Северной Земли обычно относится к каледонидам, а южная его часть относится к своеобразным склад­ чатым сооружениям герцинского возраста.

В северной части Таймырского полуострова в субширотном направлении протягивается хребет Бырранга, представляющий собой систему горных гряд, разделенных пониженными участками, имеющими холмисто-увалистый рельеф. Самая высокая южная гряда местами довольно резко обрывается к Таймырской низмен­ ности. Наибольшие высоты приурочены к восточной части этой гряды и достигают 1200 м. Гряды Бырранги местами представляют собой протяженные столообразные возвышенности, часто особенна отчетливо выраженные благодаря тому, что здесь в формировании рельефа существенную роль играют отпрепарированные денуда­ цией силлы траппов. Они чередуются с участками, несущими ледниковые формы рельефа. В юго-восточной части полуострова — несколько южнее' главной гряды Бырранги, выделяются двенебольшие грядовые возвышенности — Киряка-Тас и Тулай-Ки- ряка-Тас с высотами до 600—650 м.

В архипелаг Северной Земли входит группа крупных остро­

всей поверхности Северной Земли покрыто льдом, поэтому изу­ чение геологического строения этой территории очень затруднено. По сравнению с Таймыром острова Северной Земли значительно­ меньше возвышаются над уровнем океана. Большая часть их поверхности представляет собой платообразные участки, в той или иной степени изрезанные эрозией.

84

Сведения о геологии этих отдаленных, труднодоступных. регионов еще далеко не полны, систематические исследования приобрели здесь широкий размах только в послевоенные годы.

Северная Земля открыта всего около 60 лет назад экспеди­ цией Б. А. Вилькицкого, первые же географические сведения о Таймыре были получены свыше 200 лет тому назад в результате исследований, проведенных Великой Северной экспедицией. В ра­ ботах Северной экспедиции середины XVIII в. принимали уча­ стие такие знаменитые полярные исследователи, как Д. Лаптев, X. Лаптев, В. Прончищев, С. Челюскин и другие, имена которых увековечены во многих географических названиях центральногосектора Советской Арктики.

В XIX в. и в первой четверти XX в. много сведений об этих районах, в том числе и геологических, было получено от изве­ стных исследователей Севера А. Ф. Миддеидорфа, Э. В. Толля, И. П. Толмачева, О. О. Баклунда, Н. А. Бегичева, А. Э. Норденшельда, Ф. Нансена и др.

Более подробные данные о геологии Таймыра и архипелага Северной Земли получены только в советское время, но вначале они были отрывочными. Систематические геологосъемочные работы начаты здесь только в 1946 г. группой геологов Арктическогоинститута и треста «Арктикразведка». В коллективе арктических геологов, который много сделал для познания геологии Таймыра и островов Северной Земли, работали В. А. Вакар, П. С. Воронов, А. М. Дамииова, В. Д. Дибнер, Б. X. Егиазаров, Е. М. Люткевич, Ф. Г. Марков, И. М. Мигай, М. Г. Равич, В. Г1. Тебеньков, Н. Н. Урванцев и многие другие.

Стратиграфия

В геологическом строении Таймырской складчатой ’области принимают участие породы главным образом докембрпйскоro­ il палеозойского возраста; более молодые геологические обра­

ливо разделяются на две толщи — кристаллическую и метамор­ фическую и имеют мощность до 6 км. Первую из них слагают гранат-биотитовые, биотитовые, биотит-роговообманковыс и дру­ гие гнейсы и кристаллические слапцы; подчиненное значение имеют гнейсы с силлиманитом, кордиернтом и ставролитом, амфиболиты, кристаллические сланцы с графитом. Вторая толща представлена разнообразными зелепыми сланцами — эпндот-хло- рит-кварцевыми, хлорит-серицитовыми, актииолнт-эпндотовымп

85-

и др., метаморфизоваиными аркозовыми песчаниками, кварци­ тами и мраморизованными карбонатными породами. По мнению большинства исследователей, метаморфическая толща имеет поз­ днепротерозойский возраст и залегает с размывом и угловым несогласием на гнейсах и кристаллических сланцах, которые относятся к нижнему протерозою. Однако некоторые геологи думают, что толща кристаллических пород образовалась в ре­ зультате метаморфических преобразований единого верхнепротерозойского комплекса, при внедрении в него позднепалеозой­ ских гранитов.

Более молодой позднепротерозойский возраст имеет терри- генно-карбонатный комплекс, который залегает па метаморфи­ ческих породах с угловым несогласием и также несогласно пере­ крывается кембрием. Главная роль в составе комплекса, имею­

реслаиваются вулканогенные породы кислого и среднего состава. Низы толщи имеют мощность до 2,5 км, а верхи 1,5—2 км. Эти -отложения параллелизуются с верхней частью метаморфической толщи Таймыра.

Верхняя часть верхнего протерозоя представлена конгломе­ ратами, песчаниками и сланцами с прослоями мергелей и пласто­ выми залежами кварцевых порфиров. Мощность его достигает 1500 м.

К е м б р и й . В северной половине п-ова Таймыр и на а. Ок­ тябрьской Революции наряду с докембрийскищт породами ши­ роко развиты отложения нижнего палеозоя и силура.

На Таймыре кембрий представлен толщей известняков и под­ чиненных доломитов мощностью от 600 до 1200 м. На востоке, где разрез наиболее полный, в основании его залегает маломощная пачка конгломератов, песчаников и аргиллитов; фауна трило­ битов позволяет выделить здесь все ярусы кембрия. В западной части полуострова развита только нижняя половина системы.

На Северной Земле кембрий .сложен песчаниками, алевроли­ тами и глинистыми сланцами с подчиненными им песчанистыми известняками в верхней части разреза. Эти отложения мощностью до 3 км охарактеризованы фауной брахиопод.

О р д о в и к . На Таймыре ордовик залегает на кембрии со­ гласно и представлен всеми отделами. Нижний отдел (до 550 м) везде сложен довольно однообразной известняково-сланцевой толщей с граптолитами. Средний ордовик образует две различные литофациальные зоны: северо-западную сланцевую и юго-восточ­ ную карбонатную. В разрезах северо-западной зоны главная

.86

роль принадлежит аргиллитам и глинистым сланцам, среди ко­ торых изредка встречаются прослои глинистых известняков и доломитов; мощность от 300 до 600 м. Здесь встречены обильныеграптолиты, позволяющие произвести ярусное деление. В юговосточной зоне, которая обнаруживает постепенные переходы к северо-западной, развиты известняки и мергели, отчасти известковистые аргиллиты, содержащие фауну брахиопод, трило­ битов, мшанок; мощность отложений достигает здесь 1200 м. Верхний ордовик представлен в сходных литофациях со средним, образуя такие же две зоны. Сланцевая толща северо-западной зоны имеет мощность от нескольких десятков до нескольких

фауна кораллов, мшанок, брахиопод, трилобитов и наутилоидей. На Северной Земле ордовик залегает на кембрии с угловым несогласием и разделяется на две толщи. Нижняя из них (до 400—450 м) сложена песчаниками и доломитами с прослоями известняков и содержит нижнеордовикскую фауну — Finkelnburgia и Angarella. Нерасчлененные средне-верхнеордовикские- отложения выражены пестроцветной терригенно-карбонатной тол­

В северо-западной зоне они представлены глинистыми и кремни­ стыми сланцами, реже известковистыми сланцами и глинистыми известняками мощностью от 300 до 500 м. По направлению* на юго-восток они постепенно сменяются карбонатными породами — известняками и доломитами, местами с кремнями — от 600 до800 м. В карбонатной зоне обнаружены трилобиты, гастроподы, брахиоподы, кораллы и мшанки лландовери и венлока. Верхний силур мощностью менее 100 м палеонтологически охарактери­ зован очень бедно.

На Северной Земле к лландовери относится толща до 500 м известняков и подчиненных доломитов в верхней части разреза, залегающих на различных горизонтах ордовика с угловым не­ согласием. Венлокские отложения примерно такой же мощности сложены известняками с подчиненными. доломитами н редкими маломощными прослоями песчаников. Верхний силур имеет также в основном карбонатный состав, но по сравнению с венлоком в нем несколько большую роль играют прослои песчаников и, кроме того, в верхпей части разреза появляются гипсы. Мощ­ ность верхнего силура достигает 500—600 м. Во всех этих отло­ жениях содержится разнообразная фауна — брахиоподы, строматопоры, иаутилоидеи, остракоды.

Д е в о н . Девонские отложения материковой н островной части рассматриваемой территории резко отличаются по фациям и относятся к различным группам формаций. Па Таймыре они

87

развиты в виде разобщенных участков среди полей силурийских пород, слагая крылья складок и ядра синклиналей. На архипе­ лаге ими сложена западная часть о. Октябрьской Революции и почти целиком о. Пионер, а также о. Комсомолец в той его части, которая свободна от ледового покрова.

На Таймыре отложения девона представлены всеми отделами, но развиты они обособленно. Нижнедевонские отложения обна­ ружены только в западной части, где они имеют постепенный переход к силурийским. Сложены они толщей известняков с про­ слоями мергелей, черных глинистых сланцев и содержат гипСоносные осадки мощностью до 100—150 м в верхах разреза. К верх­ ней части толщи приурочены также красноцветные песчаыо-гли- нистые породы с конгломератами. Общая мощность нижнего девона 600—700 м. В нем содержатся кораллы, брахиоподы, панцирные рыбы, трилобиты, в том числе Rhynchonella (Саша- rotoechia) nympha и Porolepis.

Среднедевонские отложения известны также на западе и зале­ гают на размытой поверхности силура. Они всюду представлены •однообразной карбонатной толщей до 700 м, состоящей из из­ вестняков и доломитов с редкими прослоями глинистых сланцев. -Фаунистические остатки, в том числе Atrypa zonata, A. ex gr. reticularis, Stringocephalus burtini позволяют выделить эйфельский и живетский ярусы. На юго-восточной окраине полуострова среднедевонские отложения представлены 100-метровой толщей гипсов и карбонатных пород.

Верхний девон на западе выступает в разобщенных выходах и представлен чередующимися в разрезе глинистыми сланцами и известняками, к которым местами присоединяются песчаники; мощность его до 800 м. В восточной части полуострова развиты известняки (от 300 до 700 м), образующие постепенные переходы к карбонатной толще среднего девона. Фауна представлена как франскими формами — Manticoceras, Rhynchonella (Camarotoechia) eX'gr. livomca, Rh. (Hypothyridina) ex gr. cuboides, так и фаменскими Cyrtospirifer ex gr. tenticulum, C. cf. archiaci.

Иа Северной Земле девон резко отличается от подстилающих отложений и представлен красноцветной лагунно-континенталь­ ной формацией, которая залегает на силуре с размывом и четко выраженным угловым*несогласием.

В основании нижнего отдела обычно находятся конгломераты, которые выше сменяются чередующимися песчаниками, изве­ стняками, мергелями и доломитами, часто с гипсами в верхней части разрезов общей мощностью 550—750 м.

Средний девон местами имеет существенно терригенный состав. Среди краспоцветных песчаников с диагональной слоистостью встречаются прослои известняков и мергелей, а также линзы и прослойки гипсов. В них найдены остатки пресноводных пан­ цирных акул — Coccosteus Uvomcus. В других пунктах отдел сло­ жен доломитами, известняками и мергелями с редкими прослоями

•'88

песчаников внизу и мощными горизонтами гипсов в верхней части разрезов, В них обнаружена богатая фауна брахиопод, пелеципод, наутилоидей, кораллов, трилобитов, остракод и панцирных рыб. Мощность среднего отдела 400—500 м.

Верхний девон (от 200 до 400 м) сложен красными кососло­ истыми песчаниками с прослоями доломитов, известняков, конгло­ мератов и глинистых сланцев.

К а р б о н . Каменноугольные отложения встречаются на Таймыре в виде небольших разобщенных выходов, обычно вместе с верхним девоном, причем относительно широко распространены только нижнекаменноугольные осадки; средний отдел имеет крайне ограниченное развитие, а достоверный верхний карбон вообще неизвестен. На Северной Земле каменноугольные отло_жения отсутствуют, так же как и более молодые палеозойские породы.

Нижний карбон (от 250 до 800 м) сложен темными известня­ ками, иногда чередующимися с доломитами, в других случаях содержащими прослои черных глинистых сланцев. Брахпоподы, наутилоиден, кораллы и другая фауна' позволяют выделить все ярусы; в частности, в этих отложениях встречены Spinfer ex gг. tornacensis, S. ex gr. tngonalis n S. aff. bisulcatus.

Средний карбон (от 200 до 450 м) в ряде мест сложен песчани­

с известковистыми песчаниками и сланцами, или же только кар­ бонатные породы — известняки и доломиты. В них содержится фауна, не позволяющая, однако, произвести ярусное расчленение.

П е р м ь . Пермские отложения занимают обширные простран­ ства на юге, где они слагают главную гряду Бырранги. В боль­ шинстве случаев они отделены перерывом от каменноугольных отложений, на которых залегают резко несогласно. Выделяются оба отдела перми, которые местами удается расчленить на ярусы.

' В восточной части Таймыра нижняя пермь представлена мощ­ ной очень однообразной терригенной толщей, имеющей флпшоидный характер. В ее составе принимают участие песчаники, алевролиты и аргиллиты, нередко ритмически чередующиеся в разрезе. На поверхностях напластования часто отмечаются иероглифы. В нижней части этих отложений встречаются мало­ мощные карбонатные прослои, в которых собраны сакмарскпе брахпоподы и фораминиферы. В средней части толщи появляются маломощные покровы основных лав и их туфов. В прослое пзвестковистых песчаников найдены брахиоподы — Chonetes brama,

Productus (.Avonia) verkhoyanicus и другие, по-видимому, артинские формы, характерные также для нижней перми Верхоянья. Верхняя часть разрезов, состоит из песчаников и алевролитов с подчиненными черными аргиллитами и углисто-глинистыми сланцами. В них встречены обломки древесины, отпечатки листьев, растительный детрит, а также углистые примазки и небольшие

89

линзочки угля. Эта часть разреза, подстилающая фаунистически •охарактеризованные казанские отложения, относится к кун-

гуру.

* В западной части полуострова в нижней части разрезов суще­ ственная роль местами принадлежит карбонатным породам с лин­ зами гипса и ангидрита, а в верхней их части встречаются конгло­ мераты и рабочие пласты каменного угля.

Общая мощность нижней перми достигает 2000 Ы в Восточной части Таймыра и до 3300 м — в западной его половине.

В основании верхней перми залегают крупнозернистые песча­ ники и местами конгломераты. Выше они сменяются более мелко­ зернистыми песчаниками, в том числе известковистыми, а еще выше — черными алевролитами и аргиллитами с редкими мало­ мощными прослоями известняков. В известковистых песчаниках найдены брахиоподы и пелецпподы из 'рода Kolymia, особенно часто встречающиеся в верхнепермских отложениях Верхоянья. Вышележащая часть разреза снова песчаниковая с подчиненными прослоями маломощных алевролитов и аргиллитов и содержит брахиоподы и пелециподы казанского яруса. Общая мощность

до 450 м лагунно-континентального происхождения. В основании ее залегают грубозернистые песчаники, а выше чередуются черные

рабочей мощности. В верхах толщи встречаются прослои туфо­ генных песчаников и маломощные покровы основных пород.

Частично позднепермский возраст имеет еще одна толща — туфолавовая, верхняя часть которой формировалась, по-види­ мому, уже в раннем триасе. В ряде мест она лежит несогласно л с размывом на более древних породах. Толща эта сложена покро­ вами основных лав и их туфами и содержит прослои песчано­ глинистого состава с остатками наземной, флоры и пресноводной фауны. Мощность ее колеблется в значительных пределах — от 100 до 1000 м.

Т р и а с . Индивидуализированные отложения системы из­ вестны только в юго-восточной части Таймыра. Нижний отдел сложен песчаниками, алевролитами и аргиллитами с фауной головоногих и пелеципод; максимальной мощности (до 400 м) он достигает в гряде Киряка-Тас. Среднетриасовые отложения представлены песчано-сланцевой толщей (до 600—700 м) с про­ слоями конгломератов и тонкими пропластками каменного угля в верхней части разрезов. Нижняя ее часть содержит анизийскую фауну, а верхняя — только растительные остатки и относится к ладинскому ярусу по своему положению между фаунистически охарактеризованными осадками. В составе верхнего триаса в рай­ оне мыса Цветкова выделяется толща (до 230 м) песчано-глинистых пород, содержащая карнийскую фауну, и условно относящаяся

90