Лекции по "Геологии России и ближайшего зарубежья"

Главный этап – геосинклинальный – начинается стадией начального погружения в условиях растяжения земной коры. Геосинклиналь в это время представляет собой углубляющийся морской бассейн с эвгеосинклинальной и миогеосинклинальными зонами, разделенными геоантиклинальным поднятием. Наиболее активна эвгеосинклинальная зона. Формирующие её глубинные разломы обычно достигают мантии и служат путями проникновения базальтовой магмы. Узкий и очень глубокий прогиб, возникающий вдоль разломов, заполняется морскими осадками. На стадии начального погружения в эвгеосинклинали преобладает региональный метаморфизм в условиях высоких давлений и температур.

В миогеосинклинали на стадии начального погружения формируется аспидная формация умеренной мощности. Магматические породы обычно отсутствуют, степень метаморфизма низкая и проявляется в образовании мусковит-хлоритовых и биотит-хлоритовых пород.

По мере развития геосинклинали прогибы дифференцируются, в них разрастаются поднятия, образуются цепочки выступающих из моря островов – геосинклиналь вступает в зрелую стадию развития. Вокруг поднятий накапливается огромное количество обломочного материала. В конце зрелой стадии эвгеосинклиналь замыкается и выходит из-под уровня моря.

В орогенный этап развития характерны сжимающие усилия горизонтальных движений и восходящие вертикальные движения. На раннеорогенной стадии на месте эвгеосинклинали воздымается молодое складчатое сооружение. Как бы компенсируя кркпное воздымание, на месте миогеосинклинали между платформой и складчатым сооружением закладывается краевой прогиб.

На поздней стадии происходит общее сводовое воздымание, складчатое сооружение разрастается в ширину, захватывая значительную часть миогеосинклинали.

Орогенный этап сопровождается складчатостью с образованием крупных надвигов и шарьяжей. Метаморфизм на поздней стадии угасает. Постепенно складчатое сооружение утрачивает тектоническую активность, подвергается процессам эрозии и денудации и после разрушения горных систем превращается в основание платформ.

 

 

Лекция 2

Основные черты тектонического районирования территории России

 

Тектоническое районирование проведено по возрасту завершающей складчатости геосинклинального развития земной коры от коры океанического типа к коре материкового типа, т.е. времени формирования «гранитного» слоя. Время окончательного формирования «гранитного» слоя в различных регионах России различно и связано с основными эпохами складчатости. По этому признаку на тектонических картах выделены следующие области складчатости: докембрийской (древние платформы), байкальской, салаирской (раннекаледонской), каледонско, герцинской, мезозойской, ларамийской, альпийской и кайнозойской.

 

Древние платформы – области докембрийской складчатости

Выделяются Восточно-Европейская и Сибирская платформы – устойчивые огромные блоки континентальной коры. Их кристаллический фундамент сформировался в конце раннего протерозоя, осадочный чехол начал формироваться с позднего протерозоя. Конец раннего протерозоя ознаменовался широким развитием процессов гранитизации на значительной территории и к началу рифея была создана континентальная кора древнейших материков.

Выделяются также складчатые геосинклинальные пояса – Урало-Монгольский, Средиземноморский и Тихоокеанский, в которых выделены разновозрастные комплексы: 1. комплекс основания (фундамент); 2. геосинклинальный; 3. орогенный; 4. платформенного чехла.

 

Урало-Монгольский геосинклинальный складчатый пояс

Разделяет Восточно-Европейскую и Сибирскую платформы. В его строении принимают участие байкальские, салаирские, каледонские и герцинские складчатые области и молодые плиты: Западно-Сибирская и Тимано-Печерская.

 

Байкальские складчатые области развиты на юго-западной и юго-восточной окраинах Сибирской платформы. К ним относятся Енесее-Саяно-Байкальская складчатая система. На Дальнем Востоке к байкалидам относится Буреинский массив.

Салаирские (раннекаледонские) и каледонские складчатые области развиты в южной части Урало-Монгольского пояса и включают Алтае-Саянскую, Баргузино-Витимскую складчатые системы.

В герцинской складчатой области выделяют Урал-Пайхой-Новозеландскую, Томь-Колыванскую и Монголо-Охотскую складчатые системы.

К районам с глубоким залеганием палеозойского фундамента относятся плиты: Западно-Сибирская, Тимано-Печорская. Для них характерны гетерогенность фундамента, в котором, как правило, заключены байкальские, каледонские и герцинские складчатые системы. Континентальная кора в этих регионах – позднепалеозойская. К началу мезозоя Урало-Монгольский пояс приобрел строение платформы.

 

Тихоокеанский пояс

Он расположен к востоку от Сибирской платформы и Буреинского массива, включает верхояно-Чукотскую мезозойскую складчатую область; Сихотэ-Алиньскую, Корякско-Тангоносскую ларамийские складчатые области, а также современную геосинклиналь, охватывающую краевые моря, островные дуги, глубоководные желоба. К этой области относятся Камчатско-Олюторская, Курильская, Сахалинская зоны и Камандорские острова.

 

Восточно-Европейская платформа

 

Занимает большую часть Европейской России и Украины, всю территорию Белоруссии и Прибалтийских государств, территории Финляндии, Швеции, Дании, Норвегии, Польши, Румынии.

Восточная граница платформы трассируется под позднепалеозойским Предуральским краевым прогибом, начиная от Полюдова Камня до Каратау и далее до междуречья рек Урал и Сакмары. На юге платформа граничит эпигерцинскими плитами – Скифской и Туранской, на юго-западе – с альпийским Пердкарпатским краевым прогибом. На северо-западе проходит вдоль подножий каледонских складчатых цепей Скандинавии. Северная граница платформы соприкасается с байкальской складчатой системой, включающей Тиман, полуострова Канин, Рыбачий, Варангер.

На платформе выделяются следующие структурные элементы:

1. Щиты – Балтийский, Украинский.
2. Авлакогены – Пачелмский, Казанско-Кажимский, Абдуллинский и др.
3. Антеклизы – Белорусская, Воронежская, Волго-Уральская.
4. Синеклизы – Московская, Прикаспийская, Причерноморская, Львовская, Балтийская.

 

Кристаллический фундамент платформы

Фундамент Восточно-Европейской платформы сложен метаморфизованными архейскими и нижнепротерозойскими образованиями. Он обнажается в Балтийском щите, охватывающем территорию Карелии и Кольского полуострова, в Украинском щите от г.Житомир до г.Запорожье и на Воронежской антеклизе между городами Павловск и Богучары.

Архей Кольского полуострова представлен Кольским комплексом и амфиболитами. Встречаются чарнокиты, магнетитовые сланцы и кварциты. Возраст 2700-3300 млн.лет.

Архей в Карелии представлен беломорским и лопским комплексами, сложенными биотитовыми гнейсами, гранитогнейсами, амфиболитами, кианитовыми гнейсами. Породы метаморфизованы в гранулитовой фации и пронизаны основными и ультраосновными и кислыми интрузиями. Абсолютный возраст беломорских и лопских пород древнее 2700 млн.лет.

  На Украинском щите архей представлен гнейсами, мигматитами, амфиболитами днепровского и белозерского комплексов. Породы гранитизированы и мигматизированы. В них встречаются скопления графита и железистых кварцитов. Абсолютный возраст пород 2700 – 3600 млн.лет.

На Воронежской антеклизе фундамент залегает на небольшой глубине. Архей представлен обоянским и михайловским комплексами, сложенными гранат-биотит-плагиоклазовыми и амфибол-биотит-плагиоклазовыми гнейсами, покровами метабазитов. Породы пронизаны интрузиями основного и кислого состава. Абсолютный возраст 2600-2900 млн.лет.

Нижний протерозой слагает узкие прогибы и зоны опускания между приподнятыми блоками архейского фундамента. Нижний протерозой сложен комплексом гнейсов, образовавшихся при метаморфизации осадочных глинисто-песчаных пород, а также кислых и средних вулканических пород. Мощность нижнепротерозойского комплекса 8-10км.

Породы докембрийского фундамента вскрыты скважинами во многих районах Русской плиты, где их состав аналогичен докембрийским образованиям щитов

В восточной части Русской плиты архей вскрыт Туймазинской опорной скважиной и представлен биотит-плагиоклазовыми гнейсами и интрузивами. 

В южной части Белорусской антеклизы в районе г.Слуцка фундамент вскрыт скважинами на глубине 18-68 м. В районе г.Вильнюса на глубине 500м.

В Балтийской синеклизе глубина залегания фундамента 2100м. В Припятской скважине в районе г.Пинск 400м.

В Причерноморской впадине в районе г.Одесса наблюдается погружение фундамента до 1600м, а в районе города Херсон 2000м.

В пределах Московской синеклизы в осевой части фундамент вскрыт на глубине 3300м, в районе города Калуга 1000м.

В пределах Волго-Уральской антеклизы глубина залегания фундамента изменяется от 1600 м на Токмовском своде (г.Нижний Новгород) до 2200 м на Жигулевско-Пугачевском своде (г.Сызрань). На Котельническом своде глубина залегания фундамента 1800 м, на Татарском своде (с.Байтуган) 2800 м. В разделяющих своды впадинах 4000 м и более.

В Прикаспийской синеклизе глубина залегания фундамента по геофизическим данным 18-25 км. Характерная особенность поверхности фундамента – это значительная его расчлененность. На отдельных участках колебания высот поверхности фундамента превышают 5 км.

 

Строение осадочного чехла и этапы его формирования

В истории геологического развития платформы  и формировании осадочного чехла выделяются несколько этапов, которые характеризуются сменой структурного плана и комплексов отложений. Выделяются три таких комплекса: 1. вендско-нижнедевонский; 2. среднедевонский-верхнетриасовый; 3. нижнеюрский-кайнозойский. Время формирования этих комплексов отвечает каледонскому, герцинскому и альпийскому этапам развития.

Вендско-нижнедевонский комплекс

Вендские отложения на Восточно-Европейской платформе представлены конгломератами, гравелитами, песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Встречаются мергели, известняки и доломиты.

В первую половину ранневендского времени структурный план соответствовал позднерифейскому и отложения накапливались  в пределах авлакогенов. Затем условия осадконакопления и структурный план стали изменяться. Узкие прогибы стали расширяться. На северо-западе платформы возникает субширотный Балтийский прогиб (Балтийская палеосинеклиза). Он занимал территории Московской синеклизы, Латвийской седловины, Балтийской синеклизы, Львовской впадины. Обширный прогиб образовался западнее Украинского щита (Приднепровский прогиб). Погружение испытывали и восточные районы платформы., а также центральная часть Прикаспийской впадины.

Приподнятыми оставались Балтийский щит и Украинско-Воронежский массив.

В позднем венде начинают формироваться огромные пологие прогибы – синеклизы.

Важная особенность вендских отложений – это присутствие в них вулканических пород.

Мощности вендских отложений составляют первые сотни метров и только в восточных районах платформы достигают 400-500 м.

 

Отложения кембрийской системы тесно связаны с вендскими и представлены нижним отделом. Возможно присутствие среднего и верхнего кембрия в осевой части Балтийского прогиба.

Отложения нижнего кембрия распространены на западе и северо-западе платформы в пределах Балтийского палеопрогиба, который в раннем кембрии раскрылся далеко к западу, отделив структуры Балтийского щита от структур Белорусского поднятия. Обнажения кембрия имеются в районе южного побережья Финского залива. Бурением кембрийские отложения прослежены до Котласа и до Баренцева моря. Затем граница их распространения поворачивает к югу и западу, проходя севернее Минска. Другая область развития кембрийских отложений на поверхности – район Приднестровского прогиба.

Нижнекембрийские отложения повсеместно представлены морскими фациями мелкого эпиконтинентального моря. В разрезе нижнего кембрия выделяются пески, песчаники, слоистые глины и конгломераты. Мощность нижнекембрийских отложений, вскрытых скважинами в Балтийском прогибе 100-250 м.

В Полесье, на Волыни и в Преднестровском прогибе нижний кембрий представлен толщей глин, аргиллитов, песчаников общей мощностью до 130 м. Выше появляются средний и верхний кембрий мощностью до 200 м, сложенный песчаниками и алевролитами прибрежно-морского или, возможно, континентального происхождения.

В кембрийский период мелкое море существовало только на западе платформы, преимущественно в раннюю эпоху этого периода, занимая территорию Палеобалтийского прогиба и расширяясь в сторону Литвы, Калининграда и Балтийского моря.

Морские условия существовали также в Преднестровском прогибе. Вся остальная территория платформы оставалась приподнятой сушей. Происходило резкое сокращение морского бассейна  к концу раннего – началу среднего кембрия, а перерыв в осадконакоплении наблюдается в среднем и частично в позднем кембрии.

В начале ордовикского периода  в пределах широтного Балтийского прогиба вновь происходят опускания и с запада море трансгрессирует на восток, распространяясь примерно до меридиана Ярославля., а на юге до широты Вильнюса. Морские условия существовали и в Приднестровском прогибе.