Геология России

Севернее Анабарского выступа фундамента в среднем течении р. Попигай известна обширная, округлая котловина диаметром 80 км, заполненная образованиями, считавшимися ранее вулканогенными. В 70-х годах 20 века В.Л. Масайтис выдвинул идею о том, что Попигайская кольцевая структура является астроблемой и образовалась в результате удара астероида, а выполняющие её образования представляют собой так называемый коптогенный комплекс мощностью до 1км, т.е. перемещённые продукты механического ударного разрушения пород и импактиты, т.е. продукты их ударного плавления, принимавшиеся ранее за вулканогенные породы. Их мощность во внутренней зоне кратерной котловины достигает 1,7 км, а общий объём 1750 куб км. В породах присутствуют высокобарические модификации кремнезёма – стишовит и коэсит.

Есть мнение, что Попигайская котловина является крупной взрывной структурой, находящейся на краю роя кимберлитовых трубок взрыва.

Полезные ископаемые

Крупные скарновые месторождения магнетитовых руд связаны с контактовыми зонами раннетриасовых базитовых интрузий и с базальтовыми эксплозивными трубками на западной и южной окраинах Тунгусской синеклизы (Ангаро-Илимский район).

С щёлочно-ультрабазитовыми раннетриасовыми интрузивами Маймеча-Котуйского района связаны месторождения титаномагнетита, а крупные сульфидные медно-никелевые месторождения (Норильское, Талнахское) – с дифференцированными базит-ультрабазитовыми интрузиями того же возраста. Главные запасы медных руд приурочены к Удоканскому стратиформному месторождению в медистых песчаниках раннепротерозойского возраста.

Месторождения алюминиевых руд связаны с богатыми нефелином щёлочно-ультрабазитовыми массивами в Уджинском авлакогене и Маймеча-Котуйском районе и с бокситоносными корами выветривания позднемелового и палеогенового возраста. (периферия Енисейского кряжа, Чадобинское поднятие, Прибайкальский прогиб).

В Алданском мегаблоке коренные месторождения золота гидротермального типа связаны с позднеюрскими и раннемеловыми массивами известково-щелочных пород. Здесь же, а также в бассейне Вилюя и в некоторых других районах имеются золотоносные россыпи.

С триасовыми щёлочно-ультрабазитовыми массивами Маймеча-Котуйского района связаны месторождения ряда редких металлов.

Из неметаллических месторождений важнейшее значение имеют месторождения алмазов, в основном приуроченные к палеозойским кимберлитовым трубкам Западно-Якутской провинции (месторождение Мир и др.), а также в алмазоносных россыпях.

К карбонатным горизонтам Алданского и анабарского комплексов архея и к триасовым щёлочно-ультраосновным массивам Маймеча-Котуйского района приурочены месторождения флогопита.

Месторождения фосфатного сырья  представлены метаморфогенными (в породах иенгрской серии Алданского комплекса архея) и  магматическими месторождениями апатита, приуроченными к анортозитам (Гиранское) и щёлочно-ультрабазитовым массивам Маймеча-Котуйского района, а также осадочными месторождениями фосфоритов в отложениях верхнего рифея и юдомия Присаянья, Прибайкалья, Юдомо-Майской зоны.

К миндалинам и трещинам в базальтах нижнетриасового траппового комплекса Тунгусской синеклизы приурочены месторождения исландского шпата.

В результате метаморфизма углей верхнепалеозойской тунгусской серии при контактовом воздействии базитовых интрузий возникли месторождения графита в западной части Тунгусской синеклизы (Ногинское, Курейское и др.).

Месторождения огнеупорного сырья представлены высокоглинозёмистыми гнейсами и сланцами иенгрской серии Алданского архея и запасами огнеупорных каолиновых глин в основании юры и палеогена разных районов платформы.

Огромные запасы каменной соли (объёмом около 1 млн. куб. км) заключены в отложениях нижнего кембрия Иркутского амфитеатра. Раннедевонская соль известна в Лено-Хатангской впадине (Нордвикские купола), а позднедевонская – в Кемпендяйских куполах одноименного грабена. В нижнекембрийских соленосных отложениях Иркутского амфитеатра недавно открыты месторождения калийных солей – сильвина и карналлита.

Среди горючих ископаемых ведущую роль играют каменные и бурые угли. Крупные разведанные запасы и частично эксплуатируемые месторождения коксующихся углей находятся в Чульманской и других впадинах  Южно-Якутского бассейна. Огромные запасы каменных углей сосредоточены в тунгусской угленосной серии Тунгусской синеклизы. Крупные месторождения бурых углей приурочены к юрским отложениям Каннской и Иркутско-Черемховской впадин и к нижнемеловым и юрским отложениям Вилюйской синеклизы и смежной части Предверхоянского прогиба (Сангар и др.).

Месторождения нефти выявлены в юдомских отложениях Байкитской, Непской синеклиз и Ангаро-Ленской ступени.

В юрско-меловом терригенном комплексе Вилюйской синеклизы и Енисейско-Хатангской впадины обнаружены и частично используются месторождения природного газа.

МЕТАПЛАТФОРМЕННЫЕ ОБЛАСТИ, ПРИМЫКАЮЩИЕ К СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЕ

К Сибирской платформе прилегают 3 метаплатформенные области: с С-З – Таймыро-Североземельская, с запада и юго-запада – Енисейско-Присаянская, а с юга – Байкальская.

Байкальская метаплатформенная область (БМО)

Байкальская область обладает сильно расчленённым среднегорным рельефом. Её центральная часть занята Становым нагорьем высотой до 2-2,5 км с Верхнеангарской, Муйской и Чарской межгорными котловинами. К северу и югу от него расположены менее высокие (1-1,7 км) Патомское нагорье и Витимское плоскогорье. В её Ю-З части расположено глубочайшее в мире (1620 м) оз. Байкал, вытянутое в С-В направлении на 630 км при ширине до 50-70 км.

Тектоническая структура докембрийских и нижнепротерозойских комплексов БМО выражена рядом продольных складчатых зон, образующих систему выпуклых к северу дуг. Граница с СП контролируется краевым швом в докембрийском фундаменте.

Внешняя, т.е. самая западная и северная, Байкало-Патомская зона (БПЗ) сложена, несогласно залегающими на нижнем протерозое, почти не метаморфизованными терригенно-карбонатными отложениями среднего и верхнего рифея миогеосинклинального характера и юдомскими отложениями молассового (на юге) типа, смятыми в линейные складки. Структура зоны представляет собой узкий моноклинорий. Основная часть складчатых деформаций в Байкало-Патомской зоне является позднекаледонской (преддевонской или раннедевонской).

С востока и юга к БПЗ прилегает Чуйско-Тонодская зона (ЧТЗ), представляющая цепочку из нескольких ундулирующих по простиранию антиклинориев. В основном она сложена сильно смятыми первично-терригенными метаморфизованными в условиях зеленосланцевой и амфиболитовой фаций и гранитизированными толщами нижнего протерозоя, из-под которых местами, возможно, выступают метавулканиты верхнего архея. На западе зоны верхнюю часть нижнего протерозоя слагает несогласно залегающая акитканская серия очень слабо метаморфизованных обломочных и вулканогенных пород молассово-порфирового типа, сопровождаемая телами гранитов типа рапакиви. Акитканский магматизм был приурочен к одноименному ВВП, возникшему на западном краевом шве Байкальской области после деформаций и метаморфизма свекофеннской эпохи.

Более внутреннюю складчатую дугу образует широкий, серповидный в плане Бодайбинский синклинорий, переходящий к Ю-З в более узкий Мамский. Оба синклинория выполнены мощными толщами терригенных, с подчинёнными пачками карбонатных пород, метаморфизованными в условиях зеленосланцевой и амфиболитовой фаций, смятыми в сильно сжатые линейные складки и прорванными телами син- и постскладчатых гранитоидов.

К югу от Мамско-Бодайбинской синклинорной зоны от о. Ольхон на Байкале до западного края Алдано-Станового щита простирается дугообразно выпуклая  к северу Байкало-Витимская зона. Обычно её считают антиклинорной зоной, в ядрах которой выступают небольшие глыбы архея (Байкальская, Муйская), а в основном распространены осадочно-вулканогенные метаморфизованные толщи нижнепротерозойской Муйской серии, интерпретируемой как эвгеосинклинальный комплекс внутренней части  раннепротерозойской протогеосинклинальной системы. Байкало-Витимская зона интерпретируется как внутренняя, сложно построенная эвгеосинклинальная зона. Её континентальая кора в начале байкальского тектономагматического цикла испытала сильную деструкцию и, может быть, подверглась полному разрыву, а затем в конце его (перед юдомием), подверглась интенсивному сжатию, глубокому метаморфизму и была прорвана крупными батолитами гранитоидов.

Более верхние структурные этажи зоны образуют небольшие наложенные грабенообразные впадины, выполненные несогласно залегающими грубообломочными молассовыми толщами юдомия и вышележащими карбонатными толщами кембрийского возраста. Эти впадины закладывались и развивались в обстановке растяжения и раздробления их субстрата, т.е. представляли собой рифтогенные структуры, а затем, в салаирскую или каледонскую эпохи, подверглись сжатию и были рассечены взбросами.

Южную половину области занимает обширная Баргузино-Витимская зона. Большую часть зоны слагает грандиозный (более 120 тыс. кв. км) Баргузинский гранитоидный батолит (или группа слившихся батолитов), становление которого началось в конце позднего протерозоя и завершилось в раннем палеозое.

В Чуйско-Тонодской   зоне к нижней части нижнего протерозоя относятся метаморфизованные в амфиболитовой или зеленосланцевой фации толщи, в основном сложенные из существенно терригенных (метапесчаники, метаалевролиты, слюдяные сланцы), железисто-кремнистых пород и продуктов переотложения кор выветривания (кварциты, высокоглинозёмистые сланцы) при подчинённой роли  метавулканитов основного и кислого состава. Эти толщи, вмещающие тела гнейсогранитов и гранитов с возрастом 1,85- 2 млрд. лет, несогласно перекрываются принадлежащих к верхам нижнего протерозоя акитканской континентальной молассо-вулканогенной серии (до 5 км), состоящей из слабо изменённых грубо- и тонкослойных пород в сочетании с кислыми лавами, игнимбритами и туфами и отчасти с вулканитами  среднего и основного состава. Эту серию и более древние образования прорывают тела порфировидных рапакивиподобных гранитов, принадлежащих к концу раннего протерозоя (1,65-1,75 млрд. лет).

В Байкало-Витимской зоне к нижнему протерозою ряд исследователей относят муйскую осадочно-вулканогенную серию (4-7 км), сложенную метавулканитами контрастного состава (амфиболиты, порфироиды, метатефроиды), а также метаосадочными породами (кремнистые сланцы, кварциты, метаконгломераты, метаграувакки, мраморы). К нижней части серии приурочены тела ултрабазитов и габброидов, интерпретируемые как фрагменты древнейшей офиолитовой ассоциации. Муйская серия была прорвана гранитоидами в интервале 1,8-1,9 млрд. лет.

По всей видимости, в большинстве тектонических зон Байкальской области проявились деформации сжатия каледонской эпохи.  В дальнейшем почти вся её территория испытывала поднятие и подвергалась денудации. В среднем палеозое (позднем девоне) в Байкало-Витимской зоне возникла цепочка из ряда вулкано-плутонических щелочных массивов центрального типа, сложенных щелочными и нефелиновыми сиенитами (сыннырский магматический комплекс), которые нередко служат предвестниками континентального рифтогенеза. После сравнительно спокойного периода развития в карбоне-триасе кора Байкальской области испытала в юре некоторое растяжение, приведшее к возникновению в её юго-западной части линейно-вытянутых прогибов и грабенообразных впадин, заполнявшихся континентальными угленосными отложениями. В мелу растяжения сменились сжатием и юрские отложения впадин подверглись складато-надвиговым деформациям.

В конце палеогена в южной части в верхней мантии стала формироваться удлинённая в С-В направлении линза аномально разогретого пластичного материала с пониженными плотностью и скоростями прохождения сейсмических волн (астенолит или мантийный диапир), постепенное разрастание и подъём которой и привели к образованию в ней внутриконтинентальной рифтовой системы протяжённостью более 1,5 тыс. км.

Байкальская рифтовая система состоит из ряда линейно вытянутых в С-В направлении, а по её окончаниях – субщиротных и субмеридиональных (на Ю-З окончании) чётковидных или кулисно расположенных грабенов и односторонних грабенов, выраженных в рельефе в виде глубоких котловин. Плоские днища большинства грабенов заняты аллювиальными равнинами (впадины Тункинская, Баргузинская, Верхнеангарская, Муйская, Чарская), а Северо- и Южно-Байкальской и Хубсугульской впадин – озёрами Байкал и Хубсугул (в северной Монголии). Мощность кайнозойских континентальных осадков в Байкальских и Тункинской впадинах достигает 2-3 км, а в других, позднее заложенных – не превышает 0,5- 2 км.

Нижняя часть их разреза (олигоцен-миоцен) выражена тонкообломочными речными, озёрными и болотными осадками с прослоями диатомитов, мергелей и углей, а верхняя (плиоцен-антропоген) включает также грубообломочные образования, указывающие на появление в бортах впадин интенсивно размываемых горных поднятий, которые в своей совокупности образуют ныне осложнённый грабенами обширный пологий Байкальский свод высотой до 2-3 км и шириной от 150 до 400 км. Следовательно, формирование этого свода в основном происходило на поздней стадии рифтогенеза, что характерно для континентальных рифтовых зон так называемого щелевого типа. Развитие Байкальской рифтовой системы сопровождалось локальными наземными излияниями базальтов и щелочных базальтов, происходившими в миоцене, плиоцене, плейстоцене и голоцене. Все три вулканических поля – Хамардабан-Хубсугул-Тункинское на Ю-З окончании рифтовой системы, Верхневитимское в её средней части и Удоканское близ её С-В окончания – смещены относительно оси Байкальского свода к его Ю-В краю.

Большинство очагов землетрясений, сила которых может достигать 9-10 баллов, располагается в верхней части земной коры под грабенами.
Грабен Байкальской системы характеризуется повышенной плотностью теплового потока, особенно значительного (до 100 и более мВт/кв.м.) на ряде участков дна оз. Байкал, что позволило некоторым исследователям предполагать на глубине более 6 км внедрившегося в плиоцене и ещё не остывшего крупного дайкообразного тела шириной в несколько км. По данным ГСЗ мощность континентальной коры под Байкальским рифтом составляет 36-38 км по сравнению с 40-45 км под его плечами. Скорость продольных волн под Байкалом на границе Мохо понижена до 7,7 км/сек по сравнению с 8,1 км/с под соседними участками платформы.