Тектоническое строение фундамента западно сибирской плиты
Подавляющая часть плиты — низменная аккумулятивная равнина.
Мощность земной коры — от 40—45 км на окраинах Западно-Сибирской плиты до 30—40 км в большинстве ее внутренних районов и до 30—35 км в самой северной ее части. Еще больше (до 25—30 км) уменьшается к центру и северу плиты мощность
консолидированной части коры. В северных районах — поверхность М приподнята, скорости продольных волн — (6,3—7,2км/с) (кора субокеанического типа ?)
Плотность теплового потока на Западно-Сибирской плите превосходит таковую в
обрамляющих областях, составляя 50—60, а местами до 70—80 мВт/м2.
C Д В Метелкин В А Верниковский: Молодые эпипалеозойские плиты нa http://www.ggd.nsu.ru/resource/metod/RegGeolMetodich.pdf
Западно-Сибирская плита занимает территорию Западно-Сибирской низменности, выполненную мощными толщами осадочных пород.юга плита ограничена герцинскими и каледонскими складчатыми сооружениями
Алате-Саянской аккреционно-коллизионной области, с запада и северо-запада плиту
обрамляют позднепалеозойский складчатый пояс Урала, с востока — Сибирская
платформа и байкальские образования Енисейского кряжа, а с северо-востока
складчатые сооружения Таймыро-Североземельской области. На севере Западно-
Сибирская плита открывается в сторону океана и переходит в пассивную окраину,
которая большей частью является затопленной окраиной материковых структур. На
юго-западе, в районе Тургайской седловины, структуры Западно-Сибирская плиты
сочленяется с Туранским эпипалеозойским осадочным бассейном.
Плита имеет двухъярусное строение — разновозрастный (от докебрия до позднего
палеозоя) гетерогенный фундамент, обнажающийся в возвышенностях по обрамлению
низменности и несогласно перекрывающий его чехол, сложенный мезозойскими и
кайнозойскими осадками.
О взаимоотношениях и точной конфигурации различных структурных элементов
фундамента плиты нет единого мнения. Однако, совершенно ясно, что в основании
Западно-Сибирской плиты находят продолжение структуры ее обрамления.
Предполагается, что большая часть Западно-Сибирской низменности подстилается
верхнепалеозойскими комплексами, являющимися продолжениями Иртыш-3айсанской
и Томь-Колыванской складчатых зон. Их существование на глубине подтверждается
бурением в южной части Западно-Сибирской низменности, где под чехлом вскрыты
офиолиты, девонские и нижнекаменноугольные граувакковые отложения и лавы.
Достаточно надежно несколько полос офиолитовой ассоциации устанавливается также
в Зауралье. Здесь многими скважинами вскрыты гарцбургиты, верлиты, троктолиты,
дуниты и габбро-нориты, т.е. ультрабазитовые разности офиолитовой ассоциации.
Кроме того, офиолиты обнаружены в скважинах в районе Сургута и Нижневартовска.
Вышесказанное позволило выделить в строении фундамента Западно-Сибирской плиты
три офиолитовых пояса: Нижневартовско-Александровский, Зауральский и Западно-
Сургутский. Гипербазитам в пределах этих поясов сопутствуют кремнистые сланцы,
яшмы и граувакково-черносланцевые толщи в основном девонского возраста.
Ограничить офиолитовые пояса позволяют также тяготеющие к ним интенсивные
положительные магнитные аномалии. Позднепалеозойские коллизионные структуры
Иртыш-Зайсанской и Томь-Колыванской зон на севере, в районе Обской губы, как
предполагается, соединяются с близкими по возрасту складчатыми образованиями
внутренних зон Урала, обрамляя, таким образом Ханты-Мансийский древний массив.
Этот массив продолжает на север каледонские и более древние образования
Центрального Казахстана. Вскрытые там породы представлены кристаллическими
сланцами и гнейсами предположительно рифейского возраста, порядка 1000 — 1200 млн.
лет. На востоке от Томь-Колыванской зоны под чехлом Западно-Сибирской плиты
находят свое продолжение раннепалеозойские аккреционно-коллизионные и
островодужные комплексы Кузнецкого Алатау испытавшие сильнейшие деформации в
ордовике-силуре и погребенные структуры Минусинских наложенных впадин Алтае-
Саянской области. Основание самой восточной части плиты слагает вытянутая вдоль_ левобережья Енисея Приенисейская зона, являющаяся продолжение байкальских
складчатых структур Енисейского кряжа, а далее на север погруженный борт
Сибирской платформы, который сложен в этой части, судя по разрезам районов
Туруханска и Игарки, довольно мощным существенно карбонатным разрезом верхнего
докембрия, нижнего и среднего палеозоя. Наибольшие разногласия существуют по
поводу строения фундамента северной части Западно-Сибирской низменности,
скрытой под мощным чехлом осадков. Неясны взаимоотношения между погруженным
краем Сибирской платформы и герцинидами Урала. Согласно одним взглядам край
Сибирской платформы вряд ли проходит далеко на запад и кора в этой части имеет
субокеанический тип, согласно другим взглядам принято считать, что древний
докембрийский фундамент с палеозойским чехлом распространен под всей северной
частью Западно-Сибирской низменности вплоть до п-ова Ямал.
По данным ГСЗ, Западно-Сибирская низменность на большей своей части
подстилается континентальной корой. Ее мощность в целом составляет 43-46 км. в
западной части (продолжение Уральских структур), 39-43 км. под окраиной Сибирской
платформы, 36-37 км в центральной части. Таким образом наблюдается некоторое
сокращение мощности от периферии к центральной части низменности, где по
современным данным фиксируется достаточно типичная рифтогенная картина
глубинного строения с утонением континентальной коры. Как правило палеорифты
выражены впадинами глубиной до 2 км., которые ограничены сбросами. Они
достаточно надежно устанавливаются по геофизическим данным. Им свойственны
положительные гравитационные аномалии, соответствующие распространению в их
пределах тяжелых базальтовых пород. С грабенами ассоциирует и повышение
теплового потока по сравнению с его значениями за их пределами. Кроме того также
характерны четкие магнитные аномалии, вытянутые вдоль грабеновых структур. В
настоящее время в фундаменте Западно-Сибирской низменности прослеживается
несколько палеорифтовых систем. Это протяженные, вытянутые в субмеридиональном
направлении структуры, наиболее выраженным из которых является Колтогорско-
Уренгойский грабен, вытянутый практически через всю плиту, уходя в основание
Южно-Карской впадины Карского моря. От него косо к северо-западу отходит
Ямальский грабен. Оба грабена обычно объединяет в единую систему (Ямало-
Пуровский авлакоген). Вдоль восточного края Западно-Сибирской низменности
протягивается второй хорошо выраженный палеорифт — Худосеевский грабен. На
крайнем юго-западе низменности вблизи стыка с Уралом прослеживается выходы на
поверхность структур Челябинского грабена.
Грабены выполнены толщами (туринская и челябинская серии), среди которых,
с одной стороны, присутствуют контрастные вулканические серии (базальты близкие
по составу океаническим толеитам и субщелочные риолиты), а с другой—
конгломераты, образующие типичную грабеновую фацию. Временем формирования
этих структур, согласно современным данным считается поздняя пермь — триас.
Геохимические исследования вулканических серий выполняющих грабеновые
структуры свидетельствуют о том, что толеитовые и субщелочные базальты раннего
триаса являются полными геохимическими аналогами пород трапповой формации
Сибирской платформы. На синхронность начального этапа излияния траппов
Уренгойского и Норильского районов указывают выполненные в последнее время
палеомагнитные данные. Однако продолжительность траппового эпизода в истории
этих двух провинций, вероятно, различны. Предполагается, что вулканическая
деятельность в пределах Уренгойско-Колтогорского грабена Западно-Сибирской плиты
имела место в течении более длительного периода времени, что, вероятно, связано с
продолжительной генерацией здесь океанической коры. Идея о вероятном раскрытии
океанического ложа (Обского палеоокеана) впервые возникла при изучении данных
геофизических исследований: установлены характерные магнитные аномалии вдоль
простирания Колтогоро-Уренгойской системы грабенов. Гипотезу Обского палеоокеана
подтверждают имеющиеся палеомагнитные данные которые фиксируют расхождение
положения триасовых палеомагнитных полюсов Восточной Европы и Сибири.
Совпадение палеополюсов достигается эйлеровым поворотом Сибирского полюса
приблизительно на 15 градусов против часовой стрелке. Следовательно расхождение
полюсов может быть объяснено поворотом Сибири по отношению к Восточной Европе
по часовой стрелке при раскрытии океанического пространства. Время раскрытия
океана оценивается как 235-218 млн. лет., а величина раскрытия могла составить 270
км., при скорости спрединга порядка 1,6 см/год. К югу скорость спрединга, вероятно,
постепенно уменьшалась, в результате чего образовался океанический бассейн
клиновидной формы. С историей этого океана, вероятно, и связан начальный этап
формирование собственно комплексов чехла Западно-Сибирской плиты.
Самыми древними породами осадочного чехла являются нижнеюрские
отложения (тюменская свита и ее аналоги), выходящие на поверхность в краевых
частях плиты. Они резко несогласно перекрывают разновозрастные, гетерогенные
комплексы основания. В общем структурном плане плита представляет собой
огромную плоскую впадину или синформу с пологомоноклинальными западным,
южным и восточным крыльями, более погруженной внутренней — центральной частью и
наиболее опущенной северной частью. На фоне крупных тектонических элементов в
структуре собственно плитного комплекса вырисовывается множество более мелких
структурных форм — брахиформных, нередко коробчатых поднятий и прогибов,
флексур, отражающих длительно происходившие смещения блоков фундамента
относительно друг друга. Вверх по разрезу отчетливость этих форм и их относительные
амплитуды постепенно снижаются. Мощность осадочного чехла в южной
(приподнятой) части плиты не превышает 3 км., на севере низменности суммарная
мощность отложений чехла достигает 10 — 12 км. Полоса максимальных мощностей
приурочена к впадине над Колтогорско-Уренгойским грабеном. Отложения юры здесь
согласно залегают на мощной толще черных и серых аргиллитов, алевролитов и
песчаников среднего-позднего триаса. По своему строению разрез юрско-меловых и
кайнозойских отложений чехла Западно-сибирской плиты имеет исключительно
обломочный тип и характеризуется перемежаемостью мелководно-морских и
континентальных фаций, часты дельтовые осадки, отмечаются следы многочисленных
трансгрессий и регрессий, связанные с эвстатическими колебаниями уровня океана.
Подъем уровня моря отмечаются в поздней юре, раннем мелу, позднем мелу и эоцене-
среднем олигоцене. В это время возникали условия некомпенсированных бассейнов,
когда глубина моря могла достигать 700 м. и более. Так, например, это было в поздней
юре, когда отлагались богатые органическим веществом битуминозные глины
знаменитой баженовской свиты.
Таким образом, как было показано выше, формирование осадочного бассейна
Западной Сибири является следствием пермо-триасового рифтогенеза и
кратковременного спрединга с образованием ложа Обского палеоокеана. После
прекращения растяжения и отодвигания Сибири от Европы пространство между ними
стало опускаться вследствие охлаждении литосферы. В ходе развития, погружение
компенсировалось поступлением обломочного материала, так что ложе бассейна
постоянно находилось вблизи уровня моря. В общем случае Западно-Сибирский
бассейн является примером осадочного бассейна, возникшего на месте области с
прекратившимся рифтогенезом.
Мощность земной коры — от 40—45 км на окраинах Западно-Сибирской плиты до 35—40
км в большинстве ее внутренних районов и до 30—35 км в самой северной ее части. Еще
больше (до 25—30 км) уменьшается к центру и северу плиты мощность консолидированной части коры.
В северных районах — поверхность М приподнята, скорости продольных волн — (6,3—7,2
км/с) (кора субокеанического типа ?) Плотность теплового потока на Западно-Сибирской плите превосходит таковую в обрамляющих областях, составляя 50—60, а местами до 70—80 мВт/м2.
Источник
Тектоническое строение фундамента западно сибирской плиты
Глава V. Молодые эпипалеозойские плиты
Западно-Сибирская плита представляет собой крупнейшую молодую эпипалезойскую плиту которая занимает обширную территорию (около 3,5 млн. км2) Западно-Сибирской низменности, выполненную мощными толщами осадочных пород. C юга плита ограничена герцинскими и каледонскими складчатыми сооружениями Алате-Саянской аккреционно-коллизионной области, с запада и северо-запада плиту обрамляют позднепалеозойский складчатый пояс Урала, с востока — Сибирская платформа и байкальские образования Енисейского кряжа, а с северо-востока складчатые сооружения Таймыро-Североземельской области. На севере Западно-Сибирская плита открывается в сторону океана и переходит в пассивную окраину, которая большей частью является затопленной окраиной материковых структур. На юго-западе, в районе Тургайской седловины, структуры Западно-Сибирская плиты сочленяется с Туранским эпипалеозойским осадочным бассейном.
Плита имеет двухъярусное строение — разновозрастный (от докебрия до позднего палеозоя) гетерогенный фундамент, обнажающийся в возвышенностях по обрамлению низменности и несогласно перекрывающий его чехол, сложенный мезозойскими и кайнозойскими осадками.
О взаимоотношениях и точной конфигурации различных структурных элементов фундамента плиты нет единого мнения. Однако, совершенно ясно, что в основании Западно-Сибирской плиты находят продолжение структуры ее обрамления. Предполагается, что большая часть Западно-Сибирской низменности подстилается верхнепалеозойскими комплексами, являющимися продолжениями Иртыш-3айсанской и Томь-Колыванской складчатых зон. Их существование на глубине подтверждается бурением в южной части Западно-Сибирской низменности, где под чехлом вскрыты офиолиты, девонские и нижнекаменноугольные граувакковые отложения и лавы. Достаточно надежно несколько полос офиолитовой ассоциации устанавливается также в Зауралье. Здесь многими скважинами вскрыты гарцбургиты, верлиты, троктолиты, дуниты и габбро-нориты, т.е. ультрабазитовые разности офиолитовой ассоциации. Кроме того, офиолиты обнаружены в скважинах в районе Сургута и Нижневартовска. Вышесказанное позволило выделить в строении фундамента Западно-Сибирской плиты три офиолитовых пояса: Нижневартовско-Александровский, Зауральский и Западно-Сургутский. Гипербазитам в пределах этих поясов сопутствуют кремнистые сланцы, яшмы и граувакково-черносланцевые толщи в основном девонского возраста. Ограничить офиолитовые пояса позволяют также тяготеющие к ним интенсивные положительные магнитные аномалии. Позднепалеозойские коллизионные структуры Иртыш-Зайсанской и Томь-Колыванской зон на севере, в районе Обской губы, как предполагается, соединяются с близкими по возрасту складчатыми образованиями внутренних зон Урала, обрамляя, таким образом Ханты-Мансийский древний массив. Этот массив продолжает на север каледонские и более древние образования Центрального Казахстана. Вскрытые там породы представлены кристаллическими сланцами и гнейсами предположительно рифейского возраста, порядка 1000 — 1200 млн. лет. На востоке от Томь-Колыванской зоны под чехлом Западно-Сибирской плиты находят свое продолжение раннепалеозойские аккреционно-коллизионные и островодужные комплексы Кузнецкого Алатау испытавшие сильнейшие деформации в ордовике-силуре и погребенные структуры Минусинских наложенных впадин Алтае-Саянской области. Основание самой восточной части плиты слагает вытянутая вдоль левобережья Енисея Приенисейская зона, являющаяся продолжение байкальских складчатых структур Енисейского кряжа, а далее на север погруженный борт Сибирской платформы, который сложен в этой части, судя по разрезам районов Туруханска и Игарки, довольно мощным существенно карбонатным разрезом верхнего докембрия, нижнего и среднего палеозоя. Наибольшие разногласия существуют по поводу строения фундамента северной части Западно-Сибирской низменности, скрытой под мощным чехлом осадков. Неясны взаимоотношения между погруженным краем Сибирской платформы и герцинидами Урала. Согласно одним взглядам край Сибирской платформы вряд ли проходит далеко на запад и кора в этой части имеет субокеанический тип, согласно другим взглядам принято считать, что древний докембрийский фундамент с палеозойским чехлом распространен под всей северной частью Западно-Сибирской низменности вплоть до п-ова Ямал.
По данным ГСЗ, Западно-Сибирская низменность на большей своей части подстилается континентальной корой. Ее мощность в целом составляет 43-46 км. в западной части (продолжение Уральских структур), 39-43 км. под окраиной Сибирской платформы, 36-37 км в центральной части. Таким образом наблюдается некоторое сокращение мощности от периферии к центральной части низменности, где по современным данным фиксируется достаточно типичная рифтогенная картина глубинного строения с утонением континентальной коры. Как правило палеорифты выражены впадинами глубиной до 2 км., которые ограничены сбросами. Они достаточно надежно устанавливаются по геофизическим данным. Им свойственны положительные гравитационные аномалии, соответствующие распространению в их пределах тяжелых базальтовых пород. С грабенами ассоциирует и повышение теплового потока по сравнению с его значениями за их пределами. Кроме того также характерны четкие магнитные аномалии, вытянутые вдоль грабеновых структур. В настоящее время в фундаменте Западно-Сибирской низменности прослеживается несколько палеорифтовых систем. Это протяженные, вытянутые в субмеридиональном направлении структуры, наиболее выраженным из которых является Колтогорско-Уренгойский грабен, вытянутый практически через всю плиту, уходя в основание Южно-Карской впадины Карского моря. От него косо к северо-западу отходит Ямальский грабен. Оба грабена обычно объединяет в единую систему (Ямало-Пуровский авлакоген). Вдоль восточного края Западно-Сибирской низменности протягивается второй хорошо выраженный палеорифт — Худосеевский грабен. На крайнем юго-западе низменности вблизи стыка с Уралом прослеживается выходы на поверхность структур Челябинского грабена.
Грабены выполнены толщами (туринская и челябинская серии), среди которых, с одной стороны, присутствуют контрастные вулканические серии (базальты близкие по составу океаническим толеитам и субщелочные риолиты), а с другой—конгломераты, образующие типичную грабеновую фацию. Временем формирования этих структур, согласно современным данным считается поздняя пермь — триас. Геохимические исследования вулканических серий выполняющих грабеновые структуры свидетельствуют о том, что толеитовые и субщелочные базальты раннего триаса являются полными геохимическими аналогами пород трапповой формации Сибирской платформы. На синхронность начального этапа излияния траппов Уренгойского и Норильского районов указывают выполненные в последнее время палеомагнитные данные. Однако продолжительность траппового эпизода в истории этих двух провинций, вероятно, различны. Предполагается, что вулканическая деятельность в пределах Уренгойско-Колтогорского грабена Западно-Сибирской плиты имела место в течении более длительного периода времени, что, вероятно, связано с продолжительной генерацией здесь океанической коры. Идея о вероятном раскрытии океанического ложа (Обского палеоокеана) впервые возникла при изучении данных геофизических исследований: установлены характерные магнитные аномалии вдоль простирания Колтогоро-Уренгойской системы грабенов. Гипотезу Обского палеоокеана подтверждают имеющиеся палеомагнитные данные которые фиксируют расхождение положения триасовых палеомагнитных полюсов Восточной Европы и Сибири. Совпадение палеополюсов достигается эйлеровым поворотом Сибирского полюса приблизительно на 15 градусов против часовой стрелке. Следовательно расхождение полюсов может быть объяснено поворотом Сибири по отношению к Восточной Европе по часовой стрелке при раскрытии океанического пространства. Время раскрытия океана оценивается как 235-218 млн. лет., а величина раскрытия могла составить 270 км., при скорости спрединга порядка 1,6 см/год. К югу скорость спрединга, вероятно, постепенно уменьшалась, в результате чего образовался океанический бассейн клиновидной формы. С историей этого океана, вероятно, и связан начальный этап формирование собственно комплексов чехла Западно-Сибирской плиты.
Самыми древними породами осадочного чехла являются нижнеюрские отложения (тюменская свита и ее аналоги), выходящие на поверхность в краевых частях плиты. Они резко несогласно перекрывают разновозрастные, гетерогенные комплексы основания. В общем структурном плане плита представляет собой огромную плоскую впадину или синформу с пологомоноклинальными западным, южным и восточным крыльями, более погруженной внутренней — центральной частью и наиболее опущенной северной частью. На фоне крупных тектонических элементов в структуре собственно плитного комплекса вырисовывается множество более мелких структурных форм — брахиформных, нередко коробчатых поднятий и прогибов, флексур, отражающих длительно происходившие смещения блоков фундамента относительно друг друга. Вверх по разрезу отчетливость этих форм и их относительные амплитуды постепенно снижаются. Мощность осадочного чехла в южной (приподнятой) части плиты не превышает 3 км., на севере низменности суммарная мощность отложений чехла достигает 10 — 12 км. Полоса максимальных мощностей приурочена к впадине над Колтогорско-Уренгойским грабеном. Отложения юры здесь согласно залегают на мощной толще черных и серых аргиллитов, алевролитов и песчаников среднего-позднего триаса. По своему строению разрез юрско-меловых и кайнозойских отложений чехла Западно-сибирской плиты имеет исключительно обломочный тип и характеризуется перемежаемостью мелководно-морских и континентальных фаций, часты дельтовые осадки, отмечаются следы многочисленных трансгрессий и регрессий, связанные с эвстатическими колебаниями уровня океана. Подъем уровня моря отмечаются в поздней юре, раннем мелу, позднем мелу и эоцене-среднем олигоцене. В это время возникали условия некомпенсированных бассейнов, когда глубина моря могла достигать 700 м. и более. Так, например, это было в поздней юре, когда отлагались богатые органическим веществом битуминозные глины знаменитой баженовской свиты.
Таким образом, как было показано выше, формирование осадочного бассейна Западной Сибири является следствием пермо-триасового рифтогенеза и кратковременного спрединга с образованием ложа Обского палеоокеана. После прекращения растяжения и отодвигания Сибири от Европы пространство между ними стало опускаться вследствие охлаждении литосферы. В ходе развития, погружение компенсировалось поступлением обломочного материала, так что ложе бассейна постоянно находилось вблизи уровня моря. В общем случае Западно-Сибирский бассейн является примером осадочного бассейна, возникшего на месте области с прекратившимся рифтогенезом.
Источник