Учебное пособие к геологической практике студентов I специальностей гнг и гф ухта, 2000

II.3. История развития Тимана

Тиман – это складчато-глыбовое сооружение с эпибайкальским фундаментом.

В истории геологического развития Тимана выделяется два крупных этапа: рифейский – миогеосинклинальный и фанерозойский – платформенный.

Начальная стадия байкальской геосинклинальной истории Тимана характеризовалась медленным погружением и формированием мелководных алеврито-глинистых осадков.

В среднюю стадию погружение региона продолжается. В среднем рифее в палеогеографическом плане он представлял собой шельф морского бассейна, постепенно переходящий в плоский континентальный склон. В пределах краевой части бассейна шло накопление однородных темно- и сероцветных терригенных осадков, в пределах континентального склона - темноцветных терригенно-карбонатных осадков, обогащенных титаном, фосфором, марганцем.

В конце среднего рифея произошла временная стабилизация тектонической обстановки, в отдельных районах сопровождавшаяся складчатыми движениями. С началом позднего рифея активность тектонических процессов снова увеличилась, что привело к дифференциации прогиба и обособлению структурно-формационных зон. Прогибание позднепротерозойского морского бассейна компенсировалось накоплением песчано-глинистых и карбонатных осадков и сопровождалось внедрением параллельных даек диабазов по разломам северо-западного простирания. В конце рифея появились острова, сложенные, в основном, вулканогенными образованиями. На склонах островов сформировались мощные толщи строматолитовых известняков и доломитов (карбостромовая формация).

С орогенной стадией развития Тимана связано образование молассоидных терригенных и грубообломочных вулкано-терригенных толщ.

Венд ознаменовался тенденцией к воздыманию. По данным одних исследователей воздымание и складкообразование происходило только в венде; согласно представлениям других эти процессы закончились к середине кембрия. Накопившиеся породы смяты в складки, разбиты системой глубинных разломов, в отдельных местах прорваны гранитными интрузиями.

Региональный перерыв между завершением формирования эпибайкальского складчатого фундамента и началом образования платформенного чехла на различных участках Тиманской гряды составляет от 100 до 200 млн. лет. Он включает кембрийский, ордовикский периоды, а на Среднем и Южном Тимане – силурийский период и раннедевонскую эпоху. В течение этого продолжительного времени Тиман находился выше уровня моря и представлял собой область денудации, где с разной скоростью, в зависимости от состава выходящих на дневную поверхность пород, разрушался и выравнивался рельеф, под действием химического разложения формировались коры выветривания.

Осадконакопление на Тимане началось в лландоверийский век. Наступившая со стороны полуострова Канин трансгрессия охватила территорию Северного Тимана. В мелководном морском бассейне шло накопление грубозернистых осадков с галькой кварца, с обломками сланцев рифейского фундамента. В конце лландоверийского века в результате незначительной по масштабам регрессии морская обстановка сменилась лагунной. Терригенное осадконакопление сменилось карбонатным, началось формирование известняков, доломитизированных известняков и доломитов. Седиментация карбонатных осадков продолжалась и в лудловский век.

К началу девона обстановка усложнилась. Неоднократные вертикальные движения положительного знака сопровождались эрозией выходящих на дневную поверхность пород, отрицательные движения – накоплением обломочного материала во впадинах, наложенных, главным образом, на центральную часть байкальского складчатого сооружения. Морская трансгрессия сохранила свои позиции в пределах Северного Тимана. В раннем девоне осадконакопление шло в лагуннах, дельтах рек и прибрежно-морских зонах. Песчано-глинистые нижнедевонские отложения сохранили отпечатки мягкотелых животных, чешую рыб и растительный детрит.

Среднедевонская эпоха ознаменовалась активизацией тектонических движений. Это выразилась в том, что в течение эпохи территория дважды опускалась и дважды испытала поднятие. Опускания начались в начале эйфельского века. В опущенные участки проник морской бассейн, в котором происходило накопление галечно-песчано-глинистых осадков. В конце века опускание сменилось поднятием, морское осадконакопление – аллювиальным и, в меньшей степени, дельтовым. Эйфельские осадки - это галечники, кварцевые пески, перемежающиеся алевролитами, глинами, обогащенными растительными остатками.

В живетском веке началась новая трансгрессия. Морской бассейн переместился далеко на юго-восток (рис. ). В этом мелководном эпиконтинентальном бассейне формировались галечники и песчано-глинистые осадки, содержащие спорово-пыльцевые комплексы наземного растительного мира. К концу века новые поднятия привели к отступлению морского бассейна.

В позднедевонскую эпоху тектоническая активность еще более усиливается. Опускания, начавшиеся в начале франского века, сопровождались интенсивными вертикальными движениями, расколом земной коры с излиянием базальтов, внедрением даек и силлов диабазов и долеритов. Интенсивность вулканических процессов наиболее высокой была в северной части Тиманской гряды. Базальтовая лава неоднократно изливалась на поверхность, следствием чего явилось формирование 3-5 мощных покровов базальтов. Полоса вулканической активности распространялась от Новой Земли на севере до района Сереговских дислокаций на юге. На протяжении всего франского века центральная часть Тиманской гряды продолжала компенсационно прогибаться. Седиментационный бассейн несколько сместился и значительно расширился по сравнению с живетским бассейном (рис. ). Трансгрессия выразилась неравномерным и глубоким размывом подстилающих пород, о чем свидетельствует наличие конгломератов в джьерском горизонте и присутствие эйфельских и живетских комплексов спор в низах франа.

Трансгрессия началась в вельюсское время и распространялась с востока, постепенно захватывая все большую территорию. Расширение площади франского бассей-на заканчивается, по-видимому, в позднетиманское время. После стабилизации в доманиковое время трансгрессия идет на убыль, сначала происходит обмеление бассейна, а в конце франского века –полное его исчезновение. Верхнефранский подъярус Тимана – регрессивная ветвь франского седиментационного цикла осадконакопления.

Морской бассейн в течение всего века был мелководным, незначительное углубление произошло только в доманике. Соленость воды постепенно изменялась: от пониженной - в джъерское время до повышенной – в ухтинское время. Во франском бассейне накапливались, в основном, песчано-глинистые и карбонатные осадки, в меньшей степени – галечные и сернокислые (гипсы и ангидриты).

По представлениям С.В.Максимовой в доманиковое время в Ухтинском районе существовала обособленная впадина, достаточно удаленная от берега, о чем свидетельствует почти полное отсутствие терригенного материала в карбонатно-кремнистых отложениях доманика. Сильное окремнение доманиковых пород объяснить поступлением кремнезема в осадок только органическим путем невозможно, так как из организмов, строящих свой скелет из кремнезема, в доманиковом море жили одни радиолярии. Не исключено, что большая часть кремнезема имела не биогенное, а вулканогенное происхождение и поступала в водоем в результате подводных извержений вулканов в виде насыщенных кремнеземом ювенильных вод.

Небольшая глубина и тропический климат франского века способствовали быстрому расселению и размножению различных организмов. В море жили радиолярии, губки, кораллы, пелециподы, моллюски (наутилиды, гониатиды, ортоцератиды), остракоды, ракообразные, беззамковые и замковые брахиоподы, мшанки, криноидеи, конодонты, водоросли. Исключение составляла фауна доманикового времени: в доманиковом бассейне преобладали аммоноидеи, пелециподы и радиолярии (планктонные формы); губки, криноидеи, кораллы, строматопоры и водоросли отсутствовали; почти полностью отсутствовали фораминиферы.

Начиная с конца франского века на приподнятых участках, освободившихся от моря, начались процессы интенсивного химического выветривания в условиях влажного

климата, относительно выровненной поверхности и спокойного тектонического режима. Континентальный перерыв и процессы корообразования на различных участках района продолжались вплоть до раннего карбона. В северных районах образовались девонские

В фаменском веке опускания начались в елецкое время. Морская трансгрессия распространилась на территорию современного Среднего и Южного Тимана и в пределы восточного и западного склонов Северного Тимана. На Северном Тимане в условиях мелководья на восточном склоне шло формирование терригенных осадков, на западном – карбонатно-терригенных, обогащенных растительными детритом. Наличие прослоев конгломератов среди ижемских отложений свидетельствует о неоднократных поднятиях и опусканиях территории. Резкое обмеление бассейна сменялось быстрым погружением, вызывавшим размыв подстилающих пород.

В морских бассейнах обитали фораминиферы, черви, пелециподы, моллюски, филлоподы, остракоды, беззамковые и замковые брахиоподы, криноидеи, конодонты, синезеленые водоросли. Широкое развитие имели рыбы.

В позднефаменское и раннетурнейское время в пределах Тиманской гряды преобладали поднятия. С конца турнейского века началось спокойное медленное опускание региона, которое в ранней юре закончилось интенсивными дифференцированными глыбовыми движениями, создавшими современный структурный облик Тиманской гряды. Турнейский морской бассейн имел место лишь на юго-востоке, где шло накопление песков, глин и карбонатных осадков небольшой мощности.

В начале визейского века осадконакопление было преимущественно континентальным, о чем свидетельствует красноцветность яснополянских отложений, а на Южном и Среднем Тимане – пласты бокситов. С середины визейского века континентальный режим сменился морским. Процессы седиментации происходили в условиях мелководья при отсутствии активных погружений и сопровождались чередованием трансгрессий и регрессий. Небольшая глубина бассейна обусловливала осушение отдельных его частей и образование лагун уже при незначительном обмелении моря, чем и были вызваны многочисленные перерывы процессов аккумуляции и отложение доломитов и сульфатов на значительных территориях.

В среднекаменноугольную эпоху море распространилось далеко на запад до Балтийского щита. Весь Европейский Север представлял собой единый морской бассейн. В эту эпоху Тиманская гряда орографически не была выражена, но, начиная с конца московского века, она представляла собой подводный барьер, разграничивающий морские бассейны Печорской и Мезенской синеклиз. В средне-позднекаменноугольное время преобладала карбонатная седиментация преимущественно в склоновой части гряды. Наличие в морском бассейне фораминифер, кораллов, беззамковых и замковых брахиопод, водорослей свидетельствует о том, что море было спокойное, теплое, с нормальной соленостью, а климат был жарким, тропическим.

В конце каменноугольного периода приблизительно с широты верховьев р. Печорская Пижма произошло осушение части морского бассейна с образованием лагун с сульфатной и эвапоритовой седиментацией.

В раннепермскую эпоху на территории Тиманской гряды преобладали поднятия. Осевая часть Северо-Тиманского вала являлась, по-видимому, островной зоной. На западном и восточном склонах в ассельский, сакмарский и артинский века преобладало исключительно морское осадконакопление. Карбонатные образования нижней перми богаты фауной фузулинид и других беспозвоночных организмов.

В позднепермское время на территории Тиманской гряды началась новая трансгрессия. Интенсивные погружения в уфимском и казанском веках в пределах западного склона Тимана привели к образованию здесь глубокого морского бассейна, в котором накапливалась серо-цветные карбонатно-терригенные толщи. Смена климатических условий в татарское время и обмеление бассейна вызвали изменение серой окраски осадков на красную. Восточный склон оставался все это время относительно приподнятым по отношению к западному. На восточном склоне в многочисленных лагунах и озерах шло формирование красноцветных терригенных образований.

Конец пермского периода ознаменовался тенденцией к воздыманию. Конец перми-начало триаса – это время самого высокого стояния территории, с чем связан региональный перерыв в осадконакоплении. В течение этого перерыва повсеместно в условиях аридного климата формировались маломощные каолинитовые коры выветривания.

Тектонические движения конца перми-начала триаса привели к нарушению первоначального залегания пород и образованию складчато-глыбовой структуры Тиманской гряды. Именно в это время проявилась варисцийская активизация, выразившаяся в возобновлении движений по разломам меридионального и северо-западного простирания, преимущественно со взбросо-надвиговым и надвиговым перемещением блоков. К этому и относится образование Ухтинской антиклинали

Формирование индских осадков нижнего триаса происходило исключительно в континентальной обстановке в условиях жаркого климата.

На протяжении среднего и позднего триаса и в раннеюрскую эпоху осадконакопление не происходило. Тиманская гряда находилась выше уровня моря и представляла собой арену проявления активных предсреднеюрских тектонических движений.

В байосский век средней юры эпоху процесс седиментации возобновился, причем осадконакопление происходило в условиях некомпенсированного прогибания. Морская трансгрессия достигла Тиманской гряды и на ее месте образовалась серия Тиманских островов, служивших областями сноса обломочного материала. Такой структурный план значительно не менялся вплоть до аптского века раннего мела. Среднеюрские осадки – это гравийно-песчано-глинистые и карбонатные образования, обогащенные растительными остатками, глауконитом, а также аммонитами и белемнитами. В келловейский век имела место прибрежно-морская песчано-глинистая седиментация; в оксфордский – морская карбонатно-глинистая; в киммериджский – глинистая; в волжский – глинистая, сопровождавшаяся местами накоплением органического вещества. Верхнеюрские комплексы обогащены радиоляриями – доказательство того, что морской бассейн был нормальным по солености и газовому режиму. Частые трансгрессии и регрессии конца волжского века привели к многонократному массовому вымиранию планктонных радиолярий, кокколитофорид, бентосных и нектонных моллюсков.

Среднеюрские-нижнемеловые осадки, залегавшие горизонтально на подстилающих более древних породах, развивались, очевидно, на обширных пространствах, но в результате общего эпейрогенического поднятия гряды в кайнозое были размыты и сохранились лишь на ее склонах и в отдельных впадинах.

С аптского века и до настоящего времени на территории Тиманской гряды господствовал континентальный режим. Полифациальная песчано-глинистая толща антропогенового возраста почти сплошным чехлом покрывает всю площадь Тиманской гряды. Формацию слагает комплекс озерно-аллювиальных, аллювиальных и ледниковых осадков.