Геология России

Самыми молодыми нижнепротерозойскими образованиями (1,65-1,7 млрд. лет) являются посторогенные граниты рапакиви, слагающие несколько массивов.

Фундамент Украинского щита сложен в различной степени метаморфизованными супракрустальными вулканогенно-осадочными образованиями архея и нижнего протерозоя, а также архейскими интрузивными и раннепротерозойскими комплексами (главным образом, гранитоидами).  Ничтожную роль играют слабометаморфизованные толщи рифея. В составе щита различают шесть мегаблоков, разделённых узкими шовными зонами и зонами глубинных разломов. С северо-запада на юго-восток выделяются: 1-Волынский (С-З простирания), 2- Днепровско-Бугский (Подольский), 3- Росинско-Тикачский (Белоцерковско-Уманский), 4- Ингуло-Ингулецкий (Кировоградский), 5- Приднепровский, 6- Приазовский мегаблоки.

Приднепровский мегаблок целиком сложен архейскими образованиями и представляет собой типичную гранито-зеленокаменную область, подобную Карельской области на Балтийском щите, но не перекрытую нижнепротерозойскими отложениями. В основании разреза выделяются биотитовые, амфибол-биотитовые гнейсы, кристаллические сланцы и амфиболиты аульской серии, представляющей типичный комплекс тоналитовых гранито-гнейсов или «серых гнейсов»  архейского или раннепротерозойского возраста (радиологический возраст 3,7 млрд. лет). Породы этой серии сохранились в виде реликтов среди мигматитов и палингенных плагиогранитов, слагающих крупные валообразные и куполовидные структуры (антиформы). Более мелкие, неправильно извилистой в плане формы синклинали и небольшие синклинории между ними выполнены мощной (6-8 км) осадочно-вулканогенной конско-верховцевской серией, метаморфизованной в условиях амфиболитовой или зеленосланцевой фаций. В её разрезе вулканиты основного и ультраосновного (пиллоу-базальты, коматииты), а также среднего и кислого составов, частично превращённые в амфиболиты, порфиритоиды, сочетаются с толщами парагнейсов, слюдяных и хлорит-серицитовых сланцев и железистых кварцитов (джеспилитов).

К другому типу архейских структур принадлежит Подольский мегаблок, сложенный ранне- (или поздне?) архейскими осадочными и преимущественно вулканогенными (основного состава) образованиями днепровско-бугской серии, глубоко метаморфизованными в условиях гранулитовой фации и превращёнными в пироксен-амфибол-плагиоклазовые кристаллосланцы, биотитовые гнейсы с гранатом, пироксеном, амфиболом и силлиманит-кордиеритовые гнейсы, а также основными и кислыми позднее архейскими интрузивными образованиями – эндербитами, гиперстеновыми гранитами (чарнокитами) и плагиогранитами.

Наибольший интерес представляет комплекс терригенных железисто-кремнистых и отчасти карбонатных отложений, приуроченных к границе между Ингулецко-Криворожской зоной и Приднепровским мегаблоком. Здесь на метабазитовой серии и плагиогранитах архея несогласно с корой выветривания в основании залегает криворожская железорудная серия. В ней выделяется нижняя терригенная (конгломераты, песчаники, филлиты) и верхняя, большая по мощности джеспилитовая толща, состоящая из мелко ритмичного чередования слойков магнетит-гематитового, кварцевого и силикатного составов. Железистые кварциты криворожской серии слагают крупнейший железорудный бассейн Украины. Выше трансгрессивно залегает ингулецкая серия, сложенная кварцитопесчаниками, конгломератами, графитистыми сланцами и доломитовыми мраморами. Общая мощность этих серий около 5 км. Криворожская серия относится к нижней части протерозоя (2,6-2,3 млрд. лет), а ингулецкая – к его средней части (2,3-1,9 млрд. лет).

К самым молодым супракрустальным образованиям на Украинском щите относится овручская серия нижнего- среднего рифея (1,2-1,5 млрд. лет), выполняющая одноименную широтную грабен-антиклиналь в северной части Волынского мегаблока. Она залегает  на коре выветривания гранитов рапакиви и сложена долеритами, кварцевыми порфирами, конгломератами и кварцитопесчаниками.

В составе Воронежской антеклизы выделяется ряд узких зон Ю-В простирания. Основание разреза слагают обоянская серия биотитовых, биотит-амфиболовых, гранат-пироксеновых гнейсов и гранито-гнейсов с возрастом 3-3,5 млрд. лет. Выше несогласно залегает мощная верхнепротерозойская михайловская метабазитовая серия, сложенная амфиболитами, метапорфироидами, зелёными сланцами, образовавшимися по коматиитам, базальтам и более кислым вулканитам, а также гнейсами, метапесчаниками и железисто-кремнистыми породами.

Выше несогласно залегает курская железорудная серия (2- км) с возрастом 2,3-2,6 млрд. лет. Она сложена метапесчаниками и сланцами в низах и верхах, а в средней части – железистыми кварцитами с прослоями слюдяных сланцев, заключающими огромные запасы железных руд КМА.

Разрез нижнего протерозоя завершает оскольская серия конгломератов, метапесчаников, сланцев с горизонтами мраморизованных известняков и доломитов, а в верхах – метавулканитами пёстрого состава.  Нижнепротерозойские образования смяты в сильно сжатые грабен-синклинали и горст-антиклинали и прорваны двумя генерациями гранитов с возрастом 2,0 и 1,7 млрд. лет.

Фундамент Русской плиты

сложен преимущественно гнейсами, гранито-гнейсами, амфиболитами и кристаллическими сланцами архея, метаморфизованными в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций, а также плутоническими породами – от основных и ультраосновных до плагиогранитов и существенно калиевых гранитов. По геомагнитным данным в фундаменте плиты различаются 2 основных типа структур – массивы, или мегаблоки («поля»), и разделяющие их узкие прямолинейные или дугообразные зоны со сложной внутренней структурой (»межи»), образующие петельчатую сеть.

Древнейший комплекс плиты слагают гиперстеновые и высокоглинозёмистые плагиогнейсы, близкие по химическому составу к андезитам.

Строение чехла и этапы его формирования

Чехол образован отложениями верхнего протерозоя и фанерозоя. В его строении участвуют доплитный, или авлакогенный, комплекс (рифей и нижний венд) и плитный комплекс (верхний венд и фанерозой), отвечающие двум главным мегаэтапам в истории платформы – авлакогенному (1,6-0,6 млрд. лет) и плитному (от 0,6 млрд. лет и доныне).

Доплитный комплекс и авлакогенный мегаэтап развития

Верхнепротерозойские отложения на Русской плите и на некоторых участках щитов несогласно залегают на архейских и нижнепротерозойских образованиях фундамента.

В разрезах рифея и венда доминируют песчано-алеврито-глинистые отложения преимущественно кварцевого и аркозового состава.

В раннем рифее и до середины венда происходило заложение (в обстановке растяжения) и длительное погружение глубоких линейных грабенообразных прогибов – авлакогенов, сеть которых рассекает фундамент платформы.

Важнейшим эпизодом явилось лапландское оледенение, продукты которого сохранились в разрезах нижнего венда.

Плитный мегакомплекс

Включает синкаледонский, сингерцинский и синальпийский комплексы.

Синкаледонский комплекс распространён к юго-востоку от Балтийского щита, где выполняет широкую Палеобалтийскую синеклизу, а также перикратонные прогибы на востоке и юго-западе плиты.

Отложения верхнего венда (валдайская серия) выражены толщами аргиллитов с прослоями и пачками алевролитов, песчаников и конгломератов в основании.

Отложения кембрийской системы (балтийской серии) характеризуются появлением скелетных остатков червей (сабеллидитов), гастропод, первых трилобитов среди песчаников, алевролитов и «синих глин» мощностью до 300 м.

Ордовик сложен песчаниками, глинами с фосфоритами, известняками, доломитами с богатой фауной трилобитов, брахиопод, иглокожих.  На востоке Эстонии присутствует несколько сближенных горизонтов горючих сланцев (кукерситов). Мощность ордовика от 200 до 500 м.

Силур представлен мелководно-морскими известняками, доломитами, мергелями мощностью до 200-300 м.

Сингерцинский комплекс распространён на всей площади Русской плиты. В нём в нижней части преобладают терригенно-карбонатные, в средней – морские карбонатные, а в верхней – терригенные континентальные отложения.

Девонские отложения хорошо изучены в пределах «Главного девонского поля» и на Воронежской антеклизе («Центральное девонское поле»). Это песчано-глинистые отложения, реже карбонатные. Отложения карбона характеризуется присутствием карбонатных пород, песчано-глинистых отложений с прослоями бурых углей (Подмосковный угольный бассейн).

В Днепровско-Донецком авлакогене в разрезе карбона Донбасса выделяются 3 неравнозначные части: мелководная толща турне - нижнего визе (около 0,5 км мощностью), паралическая угленосная серия – от верхнего визе до середины верхнего карбона (до 10-15 км мощности) и безугольная пестроцветная, существенно терригенная толща верхней части верхнего карбона – гжельского яруса (до 1 км).

Отложения пермской системы вместе с триасовыми слагают верхнюю часть сингерцинского комплекса чехла, выраженную в восходящем разрезе морскими карбонатными, лагунными (включая эвапориты) и континентальными терригенными красноцветными образованиями.

Наибольшей мощностью (до -6 км) отличаются нижнепермские отложения в Прикаспийской синеклизе. Ассельско-артинский комплекс в её западной и северной  прибортовых зонах выражен барьерными рифовыми массивами, которые смыкаются на востоке с одновозрастными рифами Предуральского прогиба. В кунгурское время в синеклизе накопилась соленосная толща, состоящая из мощных пачек галита с прослоями калийных, магниевых солей и глин. Мощность их от 1-3 до 4-6 км. За кунгурское время в Прикаспийской впадине было сконцентрировано около 1 трлн. т. поваренной и 45 млрд. т калийных солей.

Отложения триасовой системы завершают сингерцинский комплекс чехла Русской плиты. В наиболее полном и мощном (до 3-3,5 км) разрезе триаса в Прикаспийской синеклизе основание сложено красноцветными континентальными гравийно-песчано-глинистыми толщами. Выше установлены морские глинисто-известковистые отложения среднего – низов верхнего триаса с прослоями углей.

Синальпийский комплекс плитного чехла (юра-анропоген) присутствуют в южной половине Русской плиты, прилегающей к Средиземноморскому подвижному поясу.

Отложения юрской системы залегают с перерывом на разных горизонтах палеозоя и триаса.  Представлены они сероцветными терригенными мелководно-морскими и континентальными отложениями. Они распространены в унаследованных с триаса Прикаспийской, Украинской, Московской и Мезенской синеклизах, в перикратонных Польско- Литовской, Львовской, Причерноморской впадинах. В Прикаспийской синеклизе (байос- бат) в низовьях Эмбы выявлены месторождения нефти, а также бурых углей.

Отложения меловой системы распространены там же, где и юрские. Нижний мел почти целиком сложен сероцветными терригенными отложениями,  а верхний мел – существенно карбонатными (в том числе писчим мелом) и отчасти кремнистыми отложениями.

Отложения палеогена, как и верхнего мела, широко распространены в южной части Русской плиты. Различаются 2 типа разрезов. В разрезах южного типа (Причерноморская, Прикаспийская впадины) – мощные глубоководные глинисто-карбонатные морские, а также глинистые отложения. В разрезах северного типа (Ульяновско-Саратовская, Украинская, Польско-Литовская впадины) – маломощные мелководно-морские и частично континентальные терригенные и кремнистые отложения, иногда с прослоями углей.

Отложения неогена распространены в самых южных частях Русской плиты. Неоген представлен осадками замкнутых или полузамкнутых водоёмов (озёр-морей) системы Паратетиса. Мелководные пористые известняки-ракушечники с многочисленными раковинами пелеципод, гастропод, глауконитовые пески, песчаники, алевролиты и глины.

Отложения четвертичной системы – континентальные. Для их расчленения применяют климатостратиграфический принцип. Широкое развитие ледниковых отложений на севере Русской плиты и в средней части.

Метаплатформенные области, примыкающие к ВЕП

К древней ВЕП примыкают метаплатформенные области, по тектоническому положению, строению и характеру тектонического развития промежуточные между ней и обрамляющими её подвижными поясами – Донецко-Североустюртская, Среднеевропейская и Печоро-Баренцевоморская. Для их строения характерно сочетание линейно-складчатых зон байкальского, герцинского раннекиммерийского возрастов, сформированных на месте глубоких длительно развивавшихся грабенообразных прогибов – авлакогеосинклинальных зон – и жёстких блоков с докембрийским фундаментом – метаплатформенных массивов.

Донецко-Североустюртская метаплатформенная область

Эта область, прилегающая к платформе на юго-востоке, на участке сближения Урало-Монгольского и Средиземноморского подвижных поясов, включает 3 основных тектонических элемента: Донецкую и Южно-Эмбинскую авлакогеосинклинальные складчатые зоны и Северо-Устюртский метаплатформенный массив.

Донецкая авлакогеосинклинальная зона длиной около 1000 км представляет собой восточное продолжение Днепровско-Донецкого авлакогена. От Днепровско-Донецкого авлакогена Донецкая авлакогеосинклинальная зона отличается значительно более глубоким погружением добайкальского фундамента в палеозое и тем, что в конце герцинского цикла, в Перми, она подверглась довольно интенсивной складчатости, создавшей складчатую структуру палеозойского комплекса.

В осевой части Донецкой зоны по данным ГСЗ предполагается присутствие мощного (до 8-10 км) рифейского комплекса, образовавшегося в байкальском цикле её развития. Второму, герцинскому, циклу отвечают вулканогенно-осадочные образования среднего(?) – верхнего девона и исключительно мощные (до 15-18 км) отложения карбона, в основном, выражена паралической угленосной формацией, и нижнепермские молассово-лагунные отложения. Этот комплекс совместно с одновозрастными отложениями Русской плиты, слагает обнажающуюся на протяжении 300 км линейную складчатую зону шириной 100-150 км – так называемый «открытый Донбасс». К западу складчатость быстро затухает, а на востоке эта зона скрывается под несогласно перекрывающим её относительно маломощным мезо-кайнозойским плитным чехлом. Погружённую восточную часть зоны называют Донецко-Промысловской зоной, или «погребённым кряжем Карпинского».

Основу структуры Донецкой складчатой зоны создают узкая симметричная прямолинейная Главная антиклиналь и смежные с ней более широкие синклинали. Наклон слоёв на крыльях складок 30-40˚.