1 Образование пенеплена (юра-палеоген)

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СКОПЛЕНИЙ КРУПНООБЛОМОЧНОГО МАТЕРИАЛА В ЦЕНТРАЛЬНОЙ

ЧАСТИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ⁵^

Для обустройства нефтяных и газовых месторождений Западной Сибири требуются большие объемы строительных материалов, прежде всего гравийно-галечных смесей, необходимых как для приготовления бетонов, так и для строительства автомобильных и железных дорог. Однако этим сырьем районы строек бедны* Выявленные здесь место­рождения малочисленны и мелки, поэтому^тшшШ объем названных строительных материалов привозится издалека, главным образом, из Северного Казахстана. Стоимость перевозок одного кубометра гравия от г. Семипалатинска до г. Ханты-Мансийска составляет 23 руб., дс г. Сургута - 30-32 руб., до г. Нижневартовска - 35-36 руб., до г. Ноябрьска (водораздел Агана и Пура) - 46-48 руб. Большой объеы перевозок строительных материалов приводит к резкому увеличению затрат на капитальное строительство.

И Л.Кузин

2

J /

~ CC £\ /

{ ac (i-SC -P -
Многие исследователи считают, что в Западной Сибири широкое площадное распространение имеют ледниковые отложения. Эти предста ления отражены в многочисленных публикациях, а также на Карте четвертичных отложений Западно-Сибирской низменности (ред. И.й. Краснов, 1961) и на Карте четвертичных отложений СССР (ред. Г.С. Ганешин, 1976). На первой из названных карт, например, показано, что привершинная часть Сибирских увалов и некоторых других водо­разделов сложена среднечетвертичной мореной тазовского оледенения а склоны и пониженные участки рельефа - среднечетвертичной морено

самаровского оледенения. Известно, что участки распространения морен (валунных суглинков) не представляют интереса для геологов- практиков, возможно поэтому до недавнего времени поиски месторож­дений гравийно-галечных смесей в регионе велись, главным образом, по долинам рек, а водораздельные пространства оставались почти не изученными. Выявленные в результате этих работ скопления крупнообломочного материала обычно являются базальными слоями аллювия низких речных террас или современным русловым аллювием, что определяет форму и размеры залежей [4,II] .

Проведенные автором настоящей статьи и сотрудниками Ханты- Мансийской геолого-съемочной партии Главтюменьгеологии работы (1976-80 г.г.) позволяют внести существенные изменения в пред­ставления о геологическом строении центральной части Западной Сибири. Как будет показано ниже, высокие водоразделы региона слО' жены не валунами суглинками, а песками с мегакластами, к размы­той поверхности которых приурочены крупные скопления гравийно- галечно-валунного материала. Наиболее перспективными при поисках строительных материалов являются Сибирские увалы, описанные в настоящей статье. В связи с тем, что при решении этого вопроса большая роль принадлежит позиции исследователя в отношении фак­торов новейшего осадко- и рельефообразования, в статье дается критика представлений, согласно которым Сибирские увалы являются аккумулятивной конечно-моренной грядой.

До середины 70-х годов все сторонники материковых оледенени были едины во мнении, что в среднем плейстоцене "центрами оледе­нения были горные поднятия Урала и Средне-Сибирского плоско­горья, окружающие север Западно-Сибирской низменности" [I, с.19] Противники этих представлений, в том числе и автор настоящей статьи, приводят многочисленные факты, противоречащие идее

надвигания ледниковых покровов из районов горного обрамления в центральную часть низменности. К ним относятся: не субмеридио­нальное, как должно быть при воздействии ледниковых покровов, а самое разнообразное, в том числе субширотное простирание "крае вых ледниковых образований" и выраженной в рельефе мелкой склад­чатости ("гляциодислокаций"), занос валунов и галек из низмен­ности в горы, большой объем местного крупнообломочного материала в мореноподобных отложениях и др.[ 7,6 J. Отвечая на эту критику С.А. Архипов пишет, что "в настоящее время теория оледенения Си­бири опирается на колоссальный фактический материал планомерных геологических, геоморфологических и палинологических исследова­ний" [ 6, с.137 J , поэтому все доводы противников оледенений За­падной Сибири являются несостоятельными. Однако уже через нескол ко лет, во второй половине 70-х - начале 80-х годов многие из недавних сторонников горных центров оледенений Западной Сибири, в том числе и С.А. Архипов, в своих взглядах "развернулись на 90°" и стали доказывать, что в среднем плейстоцене ледниковые покровы в центральную часть низменности надвигались не с Урала и Средне-Сибирского плоскогорья, а из акватории Карского моря и с севера низменности. Вопреки фактам они стали утверждать, чтс субширотно ориентированные водоразделы, в том числе такой крупнь как Сибирские увалы (длина 1500 км, ширина до 250-300 км, высоте 250-300м), являются аккумулятивными ледниковыми формами рельефа [2,3,12 J . Образование их связывается с аккумулятивной и напорнс деятельностью ледьдаковых покровов, надвигавшихся с севера "суб­широтное расположение краевых зон самаровского и тазовского оле­денений в Западной Сибири является аргументом в пользу существо­вания центра оледенения на Ямале"[12, с.39 J .

Отказавшись от концепции горных центров материковых оледе­нений, сторонники ледниковой гипотезы практически согласились с критическими высказываниями в их адрес, хотя все еще пытаются неледниковые явления объяснять с ледниковых позиций: "на Западн Сибирской равнине почти полностью отсутствуют выраженные в рель фе следы деятельности ледников горного обрамления, но зато хо­рошо проявлены признаки растекания льда со стороны Карского мо­ря [ 3, c.80l. В качестве доказательств субмеридионального, а не субширотного, как считалось ранее, направления движения лед­никовых покровов они стали приводить именно те материалы, на которые их оппоненты ссылаются, критикуя существование горных центров материковых оледенений.

Сторонники ледниковой гипотезы пишут о "колоссальном факти ческом материале", подтверждающем их построения, однако в своих работах практически никакого материала не приводят. Это особен­но хорошо видно на примере объяснения геологического строения и рельефа Сибирских увалов. Полевых работ на увалах они не прово­дили, а материалы других исследователей не рассматривают. Свои построения они основывают на материалах дешифрирования телеви­зионных космических снимков или на широкой экстраполяции резуль татов, полученных при изучении четвертичных отложений в долинам Оби и других рек, пересекающих Сибирские увалы. В работе [ 2] , посвященной "геологическим доказательствам центра плейстоцено­вого оледенения на Карском шельфе", фактический материал отсут­ствует. В ней голословно утверждается, что Сибирские увалы npej ставляют собой "насыпную гряду" (с.П75), образованную Карским ледниковым покровом, мощность которого в пределах низменности превышала 3,5 км. Никакого фактического материала нет и в рабо­тах [ 6,12 ] , в которых указывается, что на Сибирских увалах

ледниковые отложения имеют мощность от 15-20 до 80-100 м и пред­ставлены преимущественно немыми валунными суглинками (рис. 1,А).

Приведенные расхождения в объяснении происхождения припо­верхностных отложений и рельефа Западной Сибири и в выявлении центров материковых оледенений (район горного обрамления или шельф Карского моря?) свидетельствуют о том, что за ледниковые отложения и формы рельефа ошибочно принимаются образования иного генезиса и возраста. Зти ошибки связаны с применением постулата, согласно которому крупнообломочный материал в Западную Сибирь принесен только ледниками и только в четвертичное время. В дей­ствительности же гравийно-галечно-валунные отложения содержатся здесь в разных горизонтах осадочного чехла, от юрских до четвер­тичных включительно. Перенос их из районов горного обрамления связан не с покровными ледниками, а с плавающими морскими, озер­ными и речными льдами. В верхних горизонтах осадочного чехла основная масса крупнообломочного материала содержится в отложен ниях олигоценового и неогенового возраста [9,10 J .

Материалы геолого-съемочных работ свидетельствуют о том, что в привершинной части Сибирских увалов мореноподобные отложе­ния (валунные суглинки) отсутствуют (рис. 1,Б). Здесь широко раз виты озерно-речные осадки, представленные разнозернистыми, преи­мущественно мелкозернистыми песками, включающими прослои глинис­тых песков и диатомовых алевритов мощностно до 3-4,5 м. Эти осад ки горизонтально- и косослоисты, содержат гравийно-галечно-валуь ный материал, количество которого колеблется от десятых и сотых долей процента до 10-15°. Мощность водораздельных песков (на более низких участках они размыты), выделенных нами в сабунскую свиту [9,10 ] , достигает 67 м (верховья р. Мал Атлым).

Водораздельные пески нельзя считать водно-ледниковыми ана­логами среднечетвертичных мореноподобных отложений, так как пос­ледние вложены в них. Они залегают стратиграфически выше нижне­миоценовых отложений абросимовской свиты и с глубоким эрозионным размывом перекрываются нижне-среднечетвертичными отложениями Ямальской трансгрессии и их континентальными аналогами, в том чис ле и мореноподобными разностями (так называемыми моренами самаро: ского и тазовского оледенений). Судя по условиям залегания, их возраст должен быть миоцен-плиоценовым (А/ j -N\ ). Такому опре­делению возраста не противоречат результаты диатомового анализа. По заключению Н.В.Рубиной, в этих отложениях содержатся "единичш створки Melosira sp., MvscabrosaC QuestSr ) и мелкоструктурные Melosira praegranulata Jouse, M.praeislandica ( O.Mull.) Jouse, M.praedistans ( O.Mull.) Jouse_f. составляющие очень скудную ассо­циацию пресноводных, вероятно, синхронных породе видов, неизвест­ную ранее по материалам Западной Сибири. Они могут указывать на принадлежность вмещающих пород к континентальным неогеновым или четвертичным образования". Как отмечает П.П.Генералов, эта диато­мовая флора принадлежит неогеновым отложениям пелымской свитыL 9] По устному сообщению С.Б.Шацкого, рассматриваемые водораздельные пески с галечниками содержат миоценовые комплексы спор и пыльцы.

На дочетвертичный возраст этих отложений указывают так&е развитые на них горизонт обогащения крупнообломочным материалом (см. ниже) и гидрослюдистая, по внешнему виду красноцветная кора выветривания мощностью до 1,5-2 м, сохранившаяся от размыва на наиболее высоких водоразделах. На рельефообразующих четвертичных отложениях подобных образований нет.

В западной части плиты, в соседних с описываемым районах ши­роко развита пелымская свита континентальных отложений _f

представленная мощной (около 60 м) толщей разнозернистых песков, содержащих галечники и конгломераты. Согласно региональной кор­реляционной стратиграфической схемы, утвержденной МСК, возраст этих отложений миоцен-нижнеплиоценовый. Литологичеекая и флори­стическая характеристики, а также условия залегания сабунской и пелымской свит близки между собой, поэтому миоцен-нижнеплиоцено- вые водораздельные песчаные отложения описываемого района мы будем называть отложениями пелымской свиты.

Мореноподобные отложения ("морены самаровского и тазовско- го оледенений") в этом районе занимают более низкое гипсометри­ческое положение и выше 110—120 м над уровнем моря обычно не встречаются. Они входят в состав отложений У морской (к северу от увалов) и озерно-речной (к югу от увалов) террас L 5 .1 , транс­грессивно перекрывающих размытые отложения пелымской свиты я/ш более древние образования. Под пелымской свитой мореноподобные отложения не встречены: в четырех колонковых и в многочисленных мелких скважинах, пробуренных в привершинной части Сибирских увалов, под 2-67 м толщей песков пелымской свиты вскрыты песча­ные и алеврито-глинистые отложения миоценового и олигоценового возраста (абросимовская, журавская, новомихайловская свиты).

Пелымская свита, слагающая с поверхности высокие водораз­делы, имеет региональное распространение. Положение неровной ее подошвы изменяется от 20-30 до 160-170 м абс. высоты, что обус­ловлено как предпелымским эрозионным размывом, так и новейшими тектоническими движениями. Как указывалось выше, кровля свиты, залегающая на отметках до 200-250 м выше уровня моря, глубоко размыта; на многих участках (современные и предчетвертичные речные долины)эти отложения полностью уничтожены денудацией.

s у aclye^c^

На их размытой поверхности или на поверхности более древних от­ложений спорадически залегает горизонт обогащения крупнообломоч­ным материалом (перлювий) мощностью до 3-5 м и более,с которым, по нашему мнению, и нужно связывать основные перспективы обнару­жения месторождений гравийно-галечных и песчано-гравийных смесе* Данные лабораторных физико-механических испытаний подтверждают возможность использования этих отложений для различных строител! ных целей.

Горизонт перлювия образовался в процессе многократного пе­реотложения осадков пелымской свиты, в результате выноса мелких фракций и обогащения более крупными обломками. В рассматривае­мом районе на дневной поверхности он развит на отметках выше I10-120 м над уровнем моря. На более низких гипсометрических оты ках он перекрыт среднечетвертичными осадками пятой морской или озерно-речной террас. Эта закономерность в пространственном раз­мещении перлювия имеет очень важное значение для эффективных по­исков и разведки месторождений строительных материалов.

В отложениях пелымской свиты, за счет разрушения которых образовался горизонт обогащения гравийно-галечно-валунным мате­риалом, содержание крупных обломков изменяется как по разрезу, так и по площади и, как указывалось выше, колеблется от долей прс цента до 10-15 процентов. Наблюдается постепенное увеличение их процентного содержания как вверх по разрезу, так и по направлени от центральной к окраинным частям плиты. Залегение валунов и га­лек в тонкослоистых речных и озерных песках и алевритах указывае на их транспортировку плавающими льдами.

Большая часть объема мегакластов в указанных отложениях при ходится на эрратические валуны и крупные гальки. В западной частэ

f! jS

района, примерно до р.Лямин на востоке, они сложены уральскими породами (диоритами, гранодиоритами, основными и ультраосновны­ми породами, кристаллическими сланцами, кварцем, кварцитами), в восточной - породами, принесенными со Средне-Сибирского плоско?» горья (базальтовыми и андезито-базальтовыми порфиритами, базаль­тами, диабазами, реже - кристаллическими сланцами, мраморизован- ными известняками, кварцевыми песчаниками, гранитоидами).

Крупнообломочный материал уральской и восточно-сибирской питающих провинций имеет разную окатанность. По данным 3500 опр< делений, основная масса валунов западной части района плохо ока­тана (коэффициент окатанности 0,7), тогда как в восточной части района преобладают хорошо окатанные валуны (коэффициент окатан­ности 2,2). Различия в окатанности крупных обломков обусловлены различной продолжительностью транспортировки их горными реками: реки, стекающие с западного склона Среднесибирского плоскогоры во много раз длиннее рек восточного склона Урала, поэтому выно­симый ими на низменность крупнообломочный материал лучше окатан Как указывалось выше, в пределах Западной Сибири валуны и галькз разносились плавающими льдами, поэтому окатанность их во время накопления осадков пелымской свиты практически не изменялась.

Среди обломков гравийной и мелкогалечной размерности в отложениях пелымской свиты много местных осадочных пород (опок, песчаников, сидеритов): во фракции 1-4 см, по данным 25 проб , местные породы составляют 39%, эрратические - 61%₉ Последние на 53$ (из 100) представлены устойчивыми к химическому выветривани: породами (кварцем, кремнем, халцедоном и др.). Коэффициент

^Количество галек в пробах колеблется от 100 до 300 шт.

окатанности местных пород равен 1,5, эрратических - 1,6.

Характерной особенностью гравийно-галечно-валунного мате­риала, содержащегося в отложениях пелымской свиты, является его сильная выветрелость: многие обломки неустойчивых к химическому выветриванию эрратических пород легко ломаются руками или даже растираются в порошок. Это обстоятельство оказало существенное влияние на формирование перлювия. В процессе многократного пе­ре отложения крупнообломочный материал пелымской свиты, вошедший в состав перлювия, претерпел существенные изменения. Произошло измельчение галек и валунов, о чем свидетельствуют многочисленны их обломки и снижение коэффициента окатанности. По сравнению с отложениями пелымской свиты, в перлювии, по данным изучения 75 проб, коэффициент окатанности местных пород понизился до 0,9, эрратических - до 1,0. Часть выветрелых обломков полностью раз­рушилась, в результате чего произошло обогащение перлювия устой чивыми к химическому выветриванию.породами. Если, как уже ука­зывалось, в отложениях пелымской свиты во фракции 1-4 см устой­чивых к выветриванию пород содержится 53$, то в залегающем на них перлювии - 1% (по данным изучении 81 пробы). Количество об ломков местных осадочных пород с 39$ в отложениях пелымской сви ты сократилось до 26% в перлювии.

Изучение состава мегакластов играет существенную роль в определении областей питания крупнообломочным материалами вы - яснении условий образования залежей перлювия и, в конечном счет в прогнозировании качества строительного сырья по районам и ло разновидностям перлювия.

В рассматриваемом районе нами выделяется четыре разновид­ности перлювия, отличающиеся как по условиям залегания,составэу и текстурным особенностям, так и по выраженности в релхйе и на аэрофотоснимках. Здесь развиты: простой перлювий, перлювиально-делювиальные, остаточно-озерные и остаточно-речные образования.

Простой перлювий представляет собой скопление несортирован ного крупнообломочного материала на плоских водоразделах, обра­зующееся в результате выноса мелкозема плоскостным смывом и де­фляцией, и обогащения поверхностного слоя гравием, галькой и валунами, без сколько-нибудь значительных смещений обломков в горизонтальной плоскости. Мощность этого горизонта незначительн (обычно не превышает первых десятков сантиметров), поскольку процесс выноса мелкозема замедляется по мере образования брони­рующей перлювиальной покрышки. Простой перлювий, как правило, не имеет четкой границы с субстратом (рис. 2, шурф I). На днев ной поверхности гальки и валуны часто образуют сплошной слой ("валунная мостовая"). Длительное пребывание обломков на поверх ности приводит к их сильному разрушению. На мелких положительны формах рельефа, где имеются хорошие условия для выноса мелкозем и продуктов выветривания, наблюдается резкое обогащение перлюви устойчивыми к химическому выветриванию породами, вплоть до об­разования высыпок кварцевых галек и валунов. Следует отметить, что основная часть глинистых минералов коры выветривания, разви той на высоких водоразделах, является продуктом разрушения мегг кластов.

Палеогеновая система Палеоцен

Зеландский-танетский ярусы

Талицкая свита (IV/) распространена почти на всей территории. В северо­западной части территории в районе устья р.Ляпин, а также на территории листов Q-42-A и Q-41-Б выходит на поверхность неоген-четвертичного среза. На дневную поверхность выходит в бассейне р.Волья. Свита представлена глинами темно-серыми, до черных, алев- ритистыми и аргиллитоподобными с присыпками алеврита, линзами и прослоями глауко- нито-кварцевых песков. В Зауралье подразделяется на две иодсвиты. Нижняя (марсятская) подсвита сложена разнозернистыми глауконитовыми песками с линзами гравия, переслаи­вающимися с серыми опоковидными глинами. Верхняя (ивдельская) подсвита сложена глинами и алевритами с прослоями кварцево-глауконитовых песков и опок. Возраст обос­новывается фораминиферами, диатомовыми водорослями, листовой флорой и спорово- пыльцевыми комплексами. Мощность свиты - 95-135 м.

Танетский ярус

Серовская свита (Р|Лт) распространена в Зауральском районе, замещаясь вос­точнее нижнелюлинворской подсвитой. На поверхность современного среза выходит в бассейне р.Волья, по северному склону возвышенности Люлингвор, на водоразделе Север­ная Сосьва - Вогулка и в зоне Мало-Сосьвинского параллельно-грядового рельефа, в пре­делах урочища Люленгсав. На поверхность неоген-четвертичного среза - в долинах Оби, Северной Сосьвы, Ляпина. Свита сложена опоками серыми и темно-серыми, с гнездами алеврита, местами окремнелыми и глинистыми, опоковидными глинами, внизу песчани­стыми, с гнездами и прослоями песка; местами в основании - глауконитсодержащие зеле­ные пески и алевриты в переслаивании с глинами. Охарактеризована остатками моллюс­ков, ихтиофауной, комплексом диатомовых и силикофлагеллят, диноцистами. Мощность свиты - 55-80 м.

жүктеу/скачать 0.53 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: