Тема 4. Стратиграфия мезозоя и кайнозоя Русской плиты

Юрско — кайнозойский комплекс

Отложения юрской системы широко распространены на платформе в Польско-Литовской, Украинской, Причерноморской, Прикаспийской и Ульяновско-Саратовской впадинах (рис. 1.9). На крайнем юге существовала огромная низменная прибрежная равнина. Нижнеюрские отложения известны

в Украинской впадине, где они представлены лимнической* угленосной толщей, состоящей из песчаников и прослоев бурых углей, а также морских песчано-глинистых отложений. В Саратовском Поволжье, в Причерноморской и Прикаспийской впадинах лейас представлен однообразными и маломощными песчано-глинистыми континентальными отложениями с углистыми прослоями.

В среднеюрскую эпоху начинаются погружения, охватившие значительную часть Русской плиты. Море трансгрессирует с юго-востока и с севера и проникает в Ульяновско-Саратовскую и Украинскую впадины, где известны морские песчано-глинистые отложения. В Польско-Литовской впадине к средней юре относятся песчано-глинистые породы континентального, частично прибрежно-морского происхождения.

В позднеюрскую эпоху почти вся восточная и центральная части Русской плиты заливаются морем вследствие разрастания погружений, наметившихся уже в средней юре. К югу от Украинской впадины, в которой известны морские верхнеюрские отложения, располагалась область

Рисунок 1.9 ­ Основные структуры Восточно-Европейской платформы на альпийском этапе развития (по М. В. Муратову): 1 ­ области устойчивых поднятий; 2 ­ позднеюрские прогибы; 3 ­ области слабого прогибания в юрском и меловом периодах; 4 ­ позднемеловые прогибы; 5 ­ палеогеновые прогибы; 6 ­ герциннды; 7 ­ каледониды; 8 ­ геосинклинали; 9 ­ суммарная мощность отложений, км; 10 ­ грабенообразные впадины; 11 ­ слабые складчатые деформации. I ­ Польско-Литовская синеклиза; II ­ Причерноморская впадина; III ­ Украинская впадина; IV ­ Ульяновско-Саратовская впадина; V ­ Прикаспийская синеклиза

субширотных поднятий, где отложения верхней юры отсутствуют. Воронежская антеклиза хотя и перекрывалась морем, но все время испытывала относительное поднятие, следствием которого явилась незначительная мощность и мелководность осадков верхней юры в ее пределах. Арктические и Южные моря соединялись широким проливом на востоке плиты, но эта связь не была постоянной и временами прерывалась.

Климат юрского периода был жарким и влажным, и на юге и юго-западе плиты аридным. В конце поздней юры Русская плита была охвачена всеобщим поднятием.

Отложения меловой системы пользуются на платформе широким распространением. Нижний мел и сеноманский ярус представлен песчано-глинистыми породами, а остальная часть верхнего мела — карбонатными. Нижнемеловые отложения обладают мощностью в первые десятки, редко первые сотни метров, достигая значительных величин лишь в Прикаспийской впадине, где они представлены мощной (0,5—0,8 км) толщей пестроцветных песчано-глинистых континентальных и морских отложений. Мощность верхнемеловых отложений составляет первые сотни метров, лишь в отдельных районах превышая 1 км.

Между аптом и альбом произошла перестройка структурного плана. Доальбские отложения наследовали позднеюрские структуры и накапливались в восточной и центральной областях Русской плиты, образуя широкую меридиональную полосу. Альбские и верхнемеловые отложения приурочены к широтной зоне на юге плиты, тяготея к Альпийско-Средиземноморскому поясу.

Кайнозойские отложения распространены только в южной части платформы. Северная граница развития отложений неогеновой системы располагается южнее, чем палеогеновой, что свидетельствует о сокращении площади осадконакопления во времени и о разрастании поднятий. Морские отложения постепенно уступают место прибережным, озерным.

Отложения палеогеновой системы развиты в Прикаспийскоой, Улья-новско-Саратовской, Причерноморской и Украинской впадинах, а также в районе Украинского щита, опускавшегося в палеогеновый период. Палеоценовые и эоценовые отложения тесно связаны друг с другом, и области их распространения близки к таковым верхнемеловых отложений. В раннем палеоцене на платформе еще сказывались поднятия, и почти вся она, за исключением Прикаспия и Поволжья, оставалась областью размыва. В дальнейшем происходят опускания, распространившиеся и на юго-западную часть платформы.

Палеогеновые отложения представлены фациально изменчивыми песчано-глинистыми, в меньшей степени карбонатными породами. Широко развиты опоки, местами встречаются пласты бурых углей. Преобладают морские фации, среди которых особенно важны марганценосные, но есть и континентальные пески и глины, главным образом озерные и аллювиальные. Мощность палеогеновых отложений колеблется в среднем от десятков до первых сотен метров, увеличиваясь до 1 —1,3 км в Прикаспийской впадине.

Около Архангельска известны верхнеолигоценовые андезито-базальтовые лавы с самородным железом.

Отложения неогеновой системы распространены только в самых южных районах платформы: в Прикарпатье, Причерноморской и Прикаспийской впадинах, а также в Среднем Поволжье, долинах Дона и Оки.

Миоцен. На западе, в Прикарпатье, неогеновые отложения залегают прямо на меловых и тесно связаны с отложениями Предкарпатского краевого прогиба. Отложения низов миоцена на платформе не известны. Лишь среднемиоценовые маломощные (20—40 м) кварцевые и глауконитовые пески и глины развиты в низовьях Днестра и Днепра. Среднемиоценовые отложения залегают на более древних породах с размывом и представлены разнообразными терригенными и карбонатными породами: глинами, песками, известняками, гипсами и ангидритами. Мощность — 35—40 м. Отложения сарматского яруса (верхний миоцен) шире всего распространены на юго-западе платформы, где их мощность достигает 0,25 км. Представлены они известняками, местами рифогенными, ракушняками, мергелями, песками, глинами. Отложения мэотического яруса развиты в низовьях Днестра, Южного Буга и Днепра. Представлены они морскими и континентальными осадками (известняками, ракушняками, мергелями, глинами, песками) мощностью в 10—30 м.

Плиоцен. Отложения плиоцена развиты на платформе в Прикас-пийской впадине и лишь узкой полосой протягиваются по берегу Черного моря.

Отложения понтического яруса залегают с размывом на более древних породах и сложены известняками-ракушняками. Мощность не превышает 10—20 м. В начале позднего плиоцена, произошла большая трансгрессия, достигавшая Казани и Уфы в долинах Волги и Камы и в долинах Днепра и Дона. Акчагыл представлен глинами, песками, галечниками, реже мергелями, максимальной мощностью до 0,2 км. Позднеакчагыльская регрессия в начале века сменилась менее обширной трансгрессией, примерно достигавшей Саратова и Уральска. Мощность песчано-глинистых пород апшеронского яруса в Прикаспийской впадине около 0,5 км.

Четвертичная система. Отложения этой системы на платформе представлены различными генетическими типами: ледниковыми, аллювиальными, морскими. Ледниковые образования отложились в результате трехкратных покровных оледенений и представлены глинисто-валунной толщей. В раннем плейстоцене ледник окского (березинского) оледенениядостиг районов Беларуси, Москвы, Калуги, Перми. В среднем плейстоцене максимальное днепровское оледенениераспространилось еще южнее, в долины Дона и Днепра, огибая Среднерусскую и Приволжскую возвышенности, примерно до 48° с. ш. В позднем плейстоцене валдайское (поозерское) оледенение достигло широты Твери. Центры оледенения располагались в Скандинавии и на Новой Земле. Начиная с днепровского оледенения, моренные гряды последующих оледенений располагаются все дальше к северу, фиксируя собой сокращение ледяного покрова и его полное исчезновение к современной эпохе. По периферии ледников на юге платформы происходило накопление лёссовых суглинков мощностью в первые десятки метров.

Морские четвертичные отложения слагают целый ряд террас на побережьях южных и северных морей, они представлены песчано-глинистыми породами, галечниками.

По долинам крупных рек развит комплекс речных террас.

Выводы. Альпийский комплекс платформы представлен отложениями от нижней юры до четвертичных включительно. Длительность формирования комплекса примерно равна 190 млн. лет. Начало альпийского этапа ознаменовалось существенной перестройкой тектонического плана, выразившейся в образовании на месте Восточно-Русской впадины устойчивой области поднятий. Такая же зона поднятий возникла в меридиональной полосе, примерно от Воронежа до Ставрополя. Область значительных опусканий, особенно со второй половины мела, тяготеет к южной половине платформы. На протяжении всего этапа области поднятий постепенно разрастались, пока в позднем плиоцене не охватили всей территории платформы. В низах альпийского комплекса преимущественным развитием пользуются терригенные породы, в позднемеловую эпоху сменившиеся исключительно карбонатными (мергельно-меловая формация), а затем, в кайнозое, снова терригенными. Важной особенностью этапа являются великие оледенения, охватившие северную половину платформы в четвертичное время.

Магматизм в течение альпийского этапа практически отсутствовал, хотя появляются сведения о мезозойском вулканизме на южном склоне Воронежского массива (эффузивы с возрастом 74 млн. лет), о наличии даек микродиоритов в Донбассе (162— 166 млн. лет) и о присутствии олигоценовых лав около Архангельска (27±1,6 млн. лет).

На рисунке 1.10 представлены стратиграфические колонки некоторых структурных элементов Восточно-Европейской платформы.

Рисунок 1.10 ­ Стратиграфические колонки некоторых структурных элементов Восточно-Европейской платформы (по А.А. Недовизину)

Полезные ископаемые, связанные с платформенным чехлом. Восточно-Европейская платформа богата разнообразными полезными ископаемыми, образующими известные месторождения. Пожалуй, наименее богаты полезными ископаемыми отложения каледонского комплекса, а наиболее важную промышленную роль играет герцинский комплекс и, в меньшей степени, альпийский.

Каменный уголь. Донецкий бассейн, где сосредоточены большие запасы высококачественных углей (антрацитов), в настоящее время значительно увеличил свои запасы, так как выяснилось, что угленосные толщи карбона прослеживаются к западу и востоку от Открытого Донбасса. В Львовско-Волынском бассейне находятся крупные месторождения угля в отложениях нижнего карбона. Мощность угольных пластов достигает 1,5 м, а добыча ведется на глубине в 200—800 м.

Бурый уголь. Месторождения бурых углей находятся в Подмосковье (Новомосковск), где они приурочены к низам визейского яруса; на Украинском щите в палеогеновых отложениях около г. Славянска. На Волго-Уральской антеклизе с отложениями нижнего карбона связаны крупные месторождения углей, с рабочими пластами до 25 м, но залегающие на большой глубине (около 1 км). Небольшие месторождения бурых углей в этом же регионе приурочены к континентальным миоценовым отложениям.

Горючие сланцы. В Прибалтике к отложениям среднего ордовика приурочено крупное месторождение горючих сланцев, где мощность пластов достигает почти 3 м (города Кохтла-Ярве и Сланцы). Горючие сланцы Прибалтики очень высокого качества, и запасы их весьма велики. В последнее десятилетие в Беларуси было открыто два мощных месторождения горючих сланцев в отложениях верхнего девона (Туровское и Старобинское). В Поволжье, около Сызрани и в других местах, среди верхнеюрских отложений залегают маломощные пласты горючих сланцев.

Нефть и газ. Месторождения нефти и газа на Восточно-Европейской платформе связаны как с палеозойскими, так и мезозойскими отложениями. Крупная группа месторождений известна в пределах Волго-Уральской области, где первая промышленная нефть была получена в 1929 г. Наиболее важными нефтегазоносными горизонтами являются терригенные отложения среднего (живетский ярус) и главным образом верхнего девона, а также карбонатные отложения нижнего и среднего карбона. Как правило, продуктивные горизонты залегают на глубинах 1,5—2 км, и большая часть месторождений локализуется в сводах пологих платформенных складок. Залежи нефти и газа давно открыты и в пермских отложениях, главным образом в рифовых постройках сакмарского и артинского ярусов. В Прибалтике, в Калининградской области, известно более 10 небольших месторождений нефти, связанных с песчаниками среднего кембрия. В Припятском авлакогене находятся несколько месторождений нефти, приуроченных к северному борту структуры и связанных с кавернозными известняками и доломитами живетского и нижней части франского ярусов и с межсолевыми горизонтами фаменского яруса. В Днепровско-Донецком авлакогене мелкие нефтяные и газовые залежи связаны с отложениями карбона, перми, триаса и юры. Известное Шебелинское месторождение газа приурочено к песчаникам верхнего карбона и нижней перми.

С отложениями пермотриаса, средней юры и мела связаны месторождения нефти и газа в междуречье рек Урал и Эмба в Прикаспийской впадине, где насчитывается до 20 нефтегазоносных горизонтов. Доказана промышленная нефтегазоносность и подсолевых (нижнепермских) отложений.

В пределах Тимано-Печорской плиты известно более 30 нефтяных, нефтегазовых, газовых и газоконденсатных месторождений, приуроченных к валам и поднятиям (рис. 3). Нефтегазоносны практически все отложения чехла. Наиболее крупные нефтяные залежи связаны с песчаниками среднего и верхнего девона и известняками верхнего девона и карбона и располагаются на юге Ижма-Печорской впадины. Промышленная нефтеносность установлена в силурийских и пермских отложениях.

Соли. Залежи галита известны в Прикаспийской впадине (Оренбургская область) и в Днепровско-Донецком прогибе (девон и пермь). В западной половине Русской плиты в последнее время обнаружены гигантские соленосные толщи, в том числе калийные. Локализуются они в Припятском прогибе и имеют верхнедевонский возраст.

Апатиты и алюминий. Хибинские апатитовые месторождения, связанные с девонскими и пермскими щелочными интрузиями, расположенные на Кольском полуострове,— одни из самых крупных в мире. Содержание Р₂О₅ в руде превышает 25%. Эти же нефелиновые сиениты являются сырьем для получения алюминия.

Кроме апатито-нефелиновых руд Кольского полуострова, фосфатное сырье связано с целым рядом месторождений фосфоритов конкреционного типа, приуроченных в основном к мезозойским отложениям платформенного чехла, хотя известны и нижнепалеозойские залежи в Прибалтике — Кингисеппское, Азери и Маарду.

В отложениях верхней юры крупные месторождения фосфоритов находятся в Московской области (Егорьевское). К валанжинскому ярусу нижнего мела относятся месторождения в Вятской области и в Днепровско-Донецкой впадине. С сеноманским ярусом связаны мелкие месторождения фосфоритов в Заволжье, а с палеогеновыми — у г. Вольска в Саратовском Поволжье.

Железо. В районах Липецка и Тулы еще с Петровских времен известны горизонты болотных железых руд — бурых железняков, располагающихся в отложениях низов визейского яруса нижнего карбона.

Марганец. Крупное пластообразное (до 5 м мощностью) месторождение марганцевых руд— манганита, псиломелана, пиролюзита — еще с конца XIX века открыто на Украинском щите около Никополя, где оно приурочено к основанию олигоценовых отложений, лежащих непосредственно на докембрийском фундаменте. На Волго-Уральском своде в последние годы обнаружено Токмовское месторождение осадочных марганцевых руд.

Алюминий. Бокситы пластовые и линзообразные залежи в визейских отложениях располагаются в районе Тихвина, Онежского озера и в Подмосковье. На Тимане бокситы связаны с девонскими отложениями.

Титан. Крупные рутил-цирконовые и рутиловые россыпи обнаружены на территории Украинского щита в неогеновых отложениях (Самотканское, Иршинское и другие месторождения).

Кроме перечисленных выше наиболее важных видов полезных ископаемых на Восточно-Европейской платформе распространены разнообразные строительные материалы: известняки, мергели, глины, пески, используемые для производства, цемента, бута и т. д. Знаменитые облицовочные лабрадориты, граниты рапакиви, мраморы добываются на Украинском и Балтийском щитах. Стекольные пески, тугоплавкие глины, сера, гипс, торф, минеральные воды — все это в изобилии встречается на богатейшей в отношении полезных ископаемых платформе.

Поиск по сайту: