Новая формулировка платформы

В.И.Сизых

Новая формулировка платформы

В последние годы вопросам формирования шарь-яжно-надвиговых структур в краевых частях древних платформ и их складчатых обрамлений уделяется большое внимание [1-11]. Однако в большинстве случаев эти процессы рассматриваются раздельно как для складчатой рамы, так и для окраин платформ, что выглядит в какой-то мере довольно искусственно. Вероятно этому способствует то, что в горном обрамлении процессы складкообразования выражены масштабно и контрастно, в то время как в пределах окраин древних платформ они в значительной мере затушеваны и проявлены не повсеместно. И это естественно, т.к. интенсивность процессов шарьирования направлена от складчатой области к центру платформы, отражая временные коллизионные этапы [12-19]. До недавнего времени платформы традиционно считались устойчивыми консолидированными глыбами литосферы, не подверженными существенным деформациям, разве что кроме рифтообразования. Это мнение прочно укоренилось в умах геологов. Так, согласно международному тектоническому словарю [20, с. 84] под платформой подразумевается "относительно стабильный сегмент континентальной коры, который слагают два наложенных комплекса: фундамент и породы чехла. В ходе их развития платформы испытывают медленные вертикальные (эпейрогенические) движения, выражающиеся как поднятием, так и опусканием". Однако начиная с 70-х г. появился новый материал, свидетельствующий о большеамплитудных горизонтальных подвижках в фундаменте и осадочном чехле молодых и древних платформ, Привычное мнение о платформах как о полностью пассивных элементах, сложенных исключительно ненарушенными породами, уходит в прошлое. Особенно широким развитием покров-но-складчатые дислокации пользуются в краевых структурах платформ, вследствие процессов крупномасштабного шарьирования покровно-складчатых поясов [21, 22].

Так, новые данные о наличии в фундаменте Балтийского щита шарьяжно-надвиговых дислокаций получены в результате проходки Кольской сверхглубокой скважины [23]. В фундаменте Волго-Уральской нефтегазоносной области по геофизическим данным установлены многочисленные надвиги протяженностью в десятки и сотни километров [24]. Выявлено существенное значение шарьяжно-надвиговых дислокаций на Северо-Американской [25-27], Австралийской платформах [28], Бразильском щите [29], Гренландии [30] и т.д. Таким образом, существующую формулировку

платформы на данном этапе изученности можно дополнить следующим образом. Под платформой мы подразумеваем относительно стабильный сегмент земной коры, сформированный породами двух комплексов: кристаллического фундамента и осадочного чехла, развитие которых испытывает не только вертикальные (эпейрогенические) движения, но и горизонтальные большеамплитудные подвижки краевых струк-тур в зонах непосредственного сочленения окраин платформ с подвижными поясами.

Поскольку в статье часто упоминается термин "окраина платформы", необходимо пояснить, какой смысл в структурном плане мы вкладываем в это понятие. Под окраиной платформы в структурном отношении мы понимаем краевую систему платформы в трактовке Л.П.Зоненшайна [31], куда он включал собственно платформенный склон, краевой прогиб и миогеосинк-линальную зону (шельф пассивной окраины платформы). При этом все упомянутые структурные элементы в той или иной мере затронуты шарьяжно-надвиговыми дислокациями с последовательным перемещением чешуйчатых вееров от периферии к центру платформы. Таким образом, крайними членами латерального ряда "платформа-подвижный пояс" являются собственно платформенный склон - комплексы платформенных формаций и зона комплексов островодужных и офио-литовых формаций. Находящиеся между ними краевой прогиб и зона комплексов субплатформенных формаций слагают область переходных структур между стабильным сегментом земной коры и подвижным поясом.

Сравнительный анализ шарьяжно-надвиговой тектоники окраин Сибирской, Восточно-Европейской и Северо-Американской платформ показывает больше сходных черт, чем различий, что выражается в следующих признаках.

1. Главным объединяющим признаком является то, что окраины платформ крупномасштабно шарьи-рованы покровно-складчатыми поясами. Везде кристаллический фундамент и осадочный чехол на многие десятки, а возможно, и первые сотни километров, погружаются (аллохтонно перекрыты) под складчатые сооружения. Это подтверждено многоканальным сейс-мопрофилированием на Урале, в Аппалачах, Кордильерах, Карпатах и в ряде других подвижных поясов. "Надвигание складчатых сооружений на платформу является общей закономерностью. Восточно-Европейская платформа со всех сторон обрамлена такими надвигами, амплитуда которых достигает десятков, а на отдельных участках (Скандинавские каледо-

ниды) и сотен километров, Такая же картина характерна для значительной части периферии Сибирской платформы - Иркутский амфитеатр, Енисейский кряж, Таймыр, Верхоянье. Установление этого надвигания открывает перспективы открытия поднадвиговых залежей, причем многоэтажных" [32, с, 49-50].

2, Краевые части платформ с прилегающим складчатым обрамлением характеризуются зональным строением, которое может различаться в деталях, но везде обладает единым механизмом - покровно-складчатые дислокации, волнообразно накатываясь друг на друга, особенно масштабно проявлены в пределах шарьяжно-надвиговых поясов с постепенным затуханием амплитуды и процессов шарьирования от периферии к центру платформ со сменой по латерали островодужных и офиолитовых комплексов, комплексами шельфа пассивной окраины платформы, субплатформенными и платформенными формациями, что в полной мере наблюдается в зоне сочленения юга Сибирской платформы с Байкало-Патомским нагорьем и Енисейским кряжем [33-35]. Подобных' же представлений придерживаются Казанцев Ю.В, [17] по отношению к аллохтонной структуре Урала, Соок А, ^. [8] применительно к Аппалачам,

3, Значительную роль в строении кристаллического фундамента и осадочного чехла окраин древних платформ играют шарьяжно-надвиговые дислокации. При этом, крупные пластины фундамента в региональном плане имеют вид антиклинальных выступов, типа Туймазинского поднятия (Восточно-Европейская платформа). В осадочном чехле наблюдается отраженная складчатость, параллельная форланду складчатых поясов, возникшая, с одной стороны, вследствие локальных тектонических выступов кристаллического фундамента, с другой стороны, в результате крупноампли-тудных бескорневых срывов по латерали пластичных пород, формирующих системы дизъюнктивных протяженных валов Уральского (Восточно-Европейская платформа), Прибайкальского (Сибирская платформа), Аппалачского (Северо-Американская платформа) типов [21-22].

4, Неоднократность периодов шарьирования, совпадающих по времени с региональными перестройками структурных планов, имеет место практически во всех зонах сочленения складчатых областей и древних платформ. В возрастном отношении надвиги зон сочленения складчатых областей Восточно-Европейской, Северо-Американской и Сибирской платформ заложились в раннем протерозое и далее полициклически развивались, охватывая рифей, палеозой, мезозой и частично кайнозой. Особую активность надвиги проявили в палеозое. Так, на Урале в палеозое установлены надвиги доордовикские, предэйфель-ские, предживетские, предфранские, предпозднека-менноугольные [16,17]. В Аппалачах время образования надвигов определено как доордовикское, ордовик-

ское, девонское и каменноугольное [36]. В зоне сочленения Байкадо-Патомского нагорья с Сибирской платформой основные этапы надвигообразования в палеозое установлены как преддевонский - на границе верхнего силура - нижнего девона, позднепалеозой-ский - на границе верхней перми - раннего триаса [37, 38],

5. Характерными региональными краевыми структурами Сибирской, Восточно-Европейской, Севе-ро-Американской платформ в форланде покровно-складчатых поясов являются передовые прогибы: Бай-кало-Патомский, Предуральский, Предаппалачский, имеющие шарьяжно-надвиговое строение и обладающие большими перспективами на углеводородное сырье.

Таким образом, шарьяжно-надвиговые дислокации покровно-складчатых поясов и краевых систем древних платформ следует рассматривать в неразрывном латеральном структурно-парагенетическом ряду, т.к. они являются следствием единого механизма горизонтального сжатия глобальных коллизионных, субдукционных палеогеодинамических режимов, В обобщенном виде окраины древних платформ (Сибирской, Восточно-Европейской, Северо-Американской) со складчатым обрамлением характеризуются мегаструктурной поясной зональностью по латерали.

Развитие шарьяжно-надвиговых структур южной окраины Сибирской платформы и окраин Северо-Американской и Восточно-Европейской платформ шло по одинаковой модели: внутренняя аллохтонная зона, сформированная пакетами сорванных тектонических покровов, сложенных островодужными и офиолитовыми комплексами - внешняя аллохтонная зона, характеризующаяся покровными складками структурно-формационных комплексов шельфа пассивной окраины платформы - краевой прогиб чешуйчато-надвигового строения, частично запечатанный зонами шарьяжных перкрытий - краевая система фронтально-надвиговых дислокаций в кристаллическом фундаменте и в осадочном чехле платформы, конформная форланду покровно-складчатого пояса - платформенный склон, не затронутый процессами шарьяжно-надвиговых дислокаций,

Библиографический список

1, Кропоткин П.Н., Валяев Б,М,, Гафаров P.A. и др. Глубинная тектоника древних платформ Северного полушария II Труды ГИН АН СССР. - 1971. - Вып. 209. - 390 с.

2, Руженцев С,В, Особенности структуры и механизм образования сорванных покровов, - М,: Наука, 1971. - 136 с.

3, Богданова С.В., Гафаров P.A. Состав и строение фундамента восточной части Русской плиты и некоторые особенности становления континентальной коры в раннем докембрии Ц Тектоника фундамента Восточно-Европейской и Сибирской платформ, - М.: Наука, 1978, - С. 71-108,

4. Воронин В,П., Степанов В.П., Гольдштейн БЛ Геофизическое изучение кристаллического фундамента Татарии, -Казань: Изд-во Казан, универ-та, 1982. - 200 с.

5. Добрецов НА, Картавченко В.Г, Габов, Н.Ф, Метаморфи-зованная рифейская олистострома в Северном Прибайкалье II Геология и геофизика. - 1983, - № 5, - С, 22-32.

6. Архипов Ю.В., Высоцкий К,А., Калинин А.Т. О деформациях платформенного чехла Волго-Уральской области II Геотектоника. - 1996. - № 5. - С, 55-65.

7. . Гайдук В,В., Мясоедов Н.К., Севастьянов С.Ю., Егошин

A.A. Ковнир Б, Д. Строение Нюйско-Джербинской впадины II Геология и тектоника платформ и орогенных областей Северо-Востока Азии, Т. Ii, - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1999, - С, 11-13.

8. Cook F Л, Albaugh D.S., Brown L.D. et al. II Thin-skinned tectonics in cristalline Southern Appalachians II Geology. -1979. - Vol. 7. - P. 563-568.

9. Anschutz P.F. The Overthrust Belt: Will it double US gas reserves? World Oil. 1980. - Vol, 190, - N 1, - P. - 111-116,

10. Allmendinger R.W., Brewer J.A., Brown L.D, et al. COCORP profiling across the Rocky Mountain Front in Southern Wyoming, Part 2. Precambrian basement structure and its influence on Laramide deformation II Bull. Geol. Soc, Amer. 1982. - Vol, 93, - P. 1253-1263.

11. Lambeck K, Structure and evolution of the Amadeus, Officer and Ngalia Basins of Central Australia II Austral, Journ, Earth Sei, - 1984, - Vol, 31, N 1. - P. 25-48.

12. Камалетдинов M.A. Покровные структуры Урала, - M.: Наука, 1974. - 230 с,

13. Камалетдинов MA, Казанцев Ю.В., Казанцева Т.Т., Постников Д.В. Шарьяжные и надвиговые структуры фундаментов платформ, - М.: Наука, 1987. - 184 с,

14. Камалетдинов М.А., Казанцева Т.Т., Казанцев Ю.В„ Постников Д.В. Шарьяжно-надвиговая тектоника литосферы, -М.: Наука, 1991. - 255 с

15. Камалетдинов М.А., Сизых В.И., Казанцева Т.Т. и др. Над-виговая тектоника Восточно-Европейской и Сибирской платформ (сравнительная характеристика и значение для нефтегазоносности) II Известия АН РБ. Геология, - Уфа. - 2000, - № 5. - С, 46-60.

16. Казанцев Ю.В, Структурная геология Предуральского прогиба. - М,: Наука, 1984. - 183 с.

17. Казанцев Ю.В., Казанцева Т.Т., Загребина А.И, Характер структуры на юго-востоке Восточно-Европейской платформы II Современные проблемы шарьяжно-надвиговой тектоники. - Уфа, 1997. - С. 38-41.

18. Сереженков В.Г., Ситников B.C., Аржанов H.A., Микуленко К,И., Тимиршин К.В. Надвиговая тектоника и нефтегазо-носность Предпатомского прогиба // Геология нефти и газа. - 1996. - № 9. - С. 4-10.

19. Сизых В,И, Шарьяжно-надвиговая тектоника окраин древних платфрм. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2001. - 154 с.

20. Международный тектонический словарь / Под ред, Дж. Денниса, Т. Муравски, К, Вебера, - М.: Мир, 1991. - 198 с.

21. Сизых В.И. О природе валообразных поднятий осадочного чехла юга Сибирской платформы II Доклады РАН. -1995, - Т, 342, № 6, - С, 792-795.

22. Сизых В,И, Шарьяжно-надвиговая тектоника и перспективы нефтегазоносности венд-рифейских отложений юга Сибирской платформы II Результаты работ по межведомственной региональной научной программе "Поиск" за 1992-1993 годы. Н, I, - Новосибирск, 1995. - С, 171-174,

23. Кольская сверхглубокая, - М.: Недра, 1984. - 490 с.

24. Камалетдинов М.А., Казанцев Ю.В., Казанцева Т.Т. и др. Геология и перспективы нефтегазоносности Урала, - М.: Наука, 1988. - 240 с.

25. pliver I. Probing the structure of the Deep continental crust II Science. - 1982. - Vol. 216, N 45, 47. - P. 689-695.

26. Gries R, Oil and gas prospecting beneath Precambrian of Foreland thrust plates in Rocky Mountains II AAPG Bull, -1983, - Vol, 67, N 1, - P. 1-28.

27. Schmitt l,G„ Steichmann I.R, Interior ramp-supported uplifts: Implication for sediment provenance in foreland basins II Bull. Geol. Soc, Amer. - 1990. - Vol. 102. - P. 494-501.

28. Штрейс НА, Новикова A.C, Сравнительная тектоника архейских кратонов Западной Австралии и Южной Африки II Тектоника и некоторые проблемы металлогении раннего докембрия. - М,: Наука, 1984, - С. 25-26.

29. Drake A A, Morgan В.А. Tectonic studies in the Brazilian Schield, Precambrian plate tectonics in the Brazilian Schield

- evidence from the pre-Minas rocks of the Quadrilatero Ferrífero, Minas Gerais II Geol. Surv, Profess, Pap, - 1980. -N 1119-B. - P, 1-19.

30. Chadwick B, Contrasting styles of tectonism and magmatism in the late Archaen crustal evolution of the northeastern part of the Ivisartag region West Ggreenland II Precambr, Res. -1985. - Vol, 27, N 1/3. - P, 215-238,

31. Зоненшайн ЛП. Учение о геосинклиналях и его приложение к Центрально-Азиатскому складчатому поясу, - М,: Недра, 1972, - 240 с.

32. Хаин В,Е„ Клещев К.А., Соколов Б.А, и др. Тектонические и геодинамические обстановки нефтегазоносности территории СССР II Актуальные проблемы тектоники СССР,

- М.: Наука, 1988. - С, 46-54.

33. Сизых В.И., Лобанов МЛ Шарьяжно-надвиговый контроль нефтегазоносности юга Сибирской платформы II Доклады РАН. - 1994. - Т. 335, N° 5. - С. 621-625,

34. Сурков В,С,, Коробейников В.П., Крылов С.В. и др, Геодинамические и седиментационные условия формирования рифейских нефтегазоносных комплексов на западной окраине Сибирского палеоконтинента II Геология и геофизика, - 1996. - Т. 37, № 8, - С. 154-165.

35. Хоментовский В,В. Событийная основа стратиграфической шкалы неопротерозоя Сибири и Китая II Геология и геофизика. - 1996. - Т. 37, № 8. - С. 43-56.

36. Hatcher R.D, Tectonics of the western Piedmont and Blue Ridge, Southern Appalachians: review and speculation II Amer. Journ. Sci. - 1978. - Vol. 278, N 3, - P,

37. Малых A.B., Замараев C,M„ Рязанов Г.В„ Гелетий Н.К. Тектоника центральной части Непского свода, - Новосибирск: Наука, 1987. - 81 с,

38. Мигурский А.В., Старосельцев В.С, Нефтегазогеологиче-ское районирование авто- и аллохтона на юге Сибирской платформы II Современные проблемы шарьяжно-надвиговой тектоники, - Уфа, 1997. - С, 67-69.