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

II.2. Тектоника

В пределах Печорской плиты выделяется три надпорядковых тектонических элемента: Тиманская гряда, Печорская синеклиза и Предуральский краевой прогиб.

Современная Тиманская гряда представляет собой ряд кулисообразно расположенных сильно эродированных крупных поднятий северо-западного простирания, осложненных флексурами и дизъюнктивами и разделенных депрессиями. По поверхности фундамента в пределах гряды выделены три структуры 1^го порядка: Канино-Северо-Тиманский, Цилемско-Четласский и Восточно-Тиманский мегавалы, которые разделены депрессиями второго порядка. Крупных отрицательных структур в пределах гряды нет. По кровле поддоманиковых отложений условно выделяется только Восточно-Тиманский мегавал, как единственная рельефно выраженная структура 1 порядка. По кровле карбонатов нижней перми сохранились лишь депрессии и отдельные положительные структуры ÌÌ порядка.

Мегавалы осложнены многочисленными более мелкими структурами второго порядка (валы, депрессии, поднятия, моноклинали, ступени и котловины). В качестве локальных структур ( порядка) рассматриваются брахиантиклинали, структурные носы, купола, мульды.

Канино-Северо-Тиманский мегавал (300*30 км) охватывает область Северного Тимана и северную часть полуострова Канин. Мегавал сильно эродирован: в его своде обнажены породы фундамента. Северо-западное окончание мегавала скрыто водами Баренцева моря, но по материалам морской сейсморазведки он прослеживается на десятки километров.

Мегавал выражен только по поверхности фундамента, по более высоким горизонтам видны лишь отдельные локальные впадины на его склонах. Амплитуда мегавала достигает 1000 м. Мегавал слабо изучен. Центральная часть мегавала состоит из двух структур второго порядка: Канинского и Северо-Тиманского валов, разделенных, видимо, седловиной и крупным разломом северо-восточного простирания, протягивающимся вдоль берега Чешской губы и Малоземельской тундры.

В строении мегавала принимают участие платформенные осадки от лландовери до антропогена включительно. В отличие от других районов гряды здесь развита значительная по мощности (до 400 м) толща силурийского и раннедевонского возраста. Территория п-ва Канин в течение почти всей своей истории геологического развития была относительно приподнята и платформенный разрез Канина характеризуется неполнотой стратиграфических подразделений и их сокращенной мощностью. Осевая часть Северо-Тиманского вала, напротив, была областью погружения в силурийское, ранне- и среднедевонское время. Франский век характеризуется интенсивным прогибанием склонов будущего мегавала.

части осложнена четырьмя куполами (структурами 3порядка). С северо-запада на юго-восток складки прослеживаются Центральное поднятие (бывший Водный промысел), Ярегское, Лыаельское и Вежавожское поднятия. Ухтинская складка и осложняющие ее поднятия имеют плоские своды и пологие крылья. В ядре складки на поверхность выведены породы тиманской свиты верхнего девона.

Ухта-Ижемский вал является инверсионным. В средне - позднедевонское время он испытывал погружение с накоплением осадков мощностью до 300 м. Формирование положительной валообразной структуры относится к концу герцинского тектогенеза. Интенсивный рост структуры и поднятие всего Тимана в послепермское время, в том числе и в кайнозое, привели к глубокой эрозии складки, особенно значительной на Ярегском поднятии, где сейчас обнажаются частично размытые отложения тиманской свиты.

Цилемско-Четласский и Восточно-Тиманский мегавалы разделяет Вымская депрессия (330*25 км), в которой развиты отложения девона, среднего и верхнего карбона, нижней и верхней перми общей мощностью до 2100 м. По подошве доманиковых пород ее размеры составляют 170*25 км, амплитуда 800 м.

В юго-восточном направлении Тиманская гряда погружается, ее ширина сокращается до 60 км. Здесь отчетливо выделяются только две средних положительных структуры: Ксенофонтовский и Джежимпарминский валы.

ПЕЧОРСКАЯ СИНЕКЛИЗА
Печорская синеклиза в пределах материка представляет собой гигантский треугольник (800*500 км), открытый в сторону Печорского шельфа. Она отчетливо выделяется по всем структурным поверхностям осадочного чехла: от поверхности фундамента до подошвы юрских и меловых отложений. В ее строении участвуют образования рифейского фундамента и осадочного чехла, представленные пелеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими породами. Наиболее полным мищным является разрез севера синеклизы. Общая мощность осадочного чехла изменяется от 0.8 км в районе Седуяхинского вала до 7.5-8 км на севере Колвинского мегавала. Максимальное погружение подовшы доманика фиксируется в Денисовском прогибе (4.8 км).
ПРЕДУРАЛЬСКИЙ КРАЕВОЙ ПРОГИБ
Предуральский краевой прогиб в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции представлен своим северным окончанием. С юга на север по простиранию прогиб разделяется на ряд впадин, отличных по своему геологическому строению и истории развития: Верхнепечорскую, Большесынинскую, Косью-Роговскую и Коротаихинскую. Впадины разделены поперечными поднятиями, образовавшимися на участках наложения прогиба на древние поднятия платформы.

В прогибе выделяются две тектонические зоны принципиально отличающиеся по геологическому строению и развитию: внешняя, приплатформенная и внутренняя. Строение внешней зоны близко к платформенному, внутренняя зона интенсивно дислоцирована. Во внутренней зоне развиты опрокинутые складки, осложненные дизъюнктивами, и структуры покровного типа.

В строении платформенного чехла Тиманской гряды принимают участие осадочные и вулканогенные породы палеозойского и на отдельных участках мезозойского возраста. Структуры Тиманской гряды выполнены палеозойскими образованиями от лландовери до татарского яруса верхней перми включительно. Мощность осадков изменяется от 0 до 2 км. Северная часть гряды эродирована сильнее, наблюдается увеличение мощности палеозойских отложений с севера на юг. В сводах наиболее высокоамплитудных поднятий на поверхность выведены породы рифей-вендского возраста.

Отложения силура – нижнего девона отмечаются лишь на крыльях Канино-Северо-Тиманского мегавала и на территории Косминской депрессии. Отложения среднего-верхнего девона с покровами базальтов развиты практически повсеместно, но на крыльях поднятий их мощность резко сокращается до полного выклинивания. Отложения визе-нижней перми с размывом перекрывают породы разных горизонтов верхнего девона. Верхнепермские осадки распространены в основном во впадинах, что, очевидно, связано с развитием в позднепермскую эпоху конседиментационных структур.

Весь комплекс пород, образующих Тиманскую гряду, резким угловым несогласием делится на два структурных этажа: нижний – рифейско-вендский, представляющий собой фундамент, и верхний – фанерозойский, соответствующий осадочному чехлу. Региональный перерыв между завершением формирования складчатой структуры фундамента и началом образования осадочного чехла составляет 100 – 200 млн. лет.

В верхнем структурном этаже выделяется три структурных яруса (Структура…1982) : силурийско - фаменский, визейско – нижнетриасовый, среднеюрско – антропогеновый.

Силурийско – фаменский структурный ярус формировался на ранней стадии развития платформы, когда фундамент был еще достаточно мобилен. На этом этапе образовались внутренние впадины, наложенные на эпибайкальский фундамент Тимана. Этот ярус сложен терригенными и вулканогенными формациями, в верхней части местами угленосными. Силурийско – фаменский структурный ярус состоит из четырех подъярусов: силурийского, жединско-живетского, пашийско-кыновского и саргаевско-фаменского.

Силурийский подъярус распространен лишь на Северном Тимане и на полуострове Канин. Он с размывом залегает на сланцах фундамента. В нижней части подъярус сложен известняково-песчано-глинистой формацией мощностью до 70 м, залегающей на метаморфических сланцах, выше лежит карбонатная формация (20 – 40 м), представленная светло-серыми известняками, доломитизированными известняками и доломитами. Подъярус завершается терригенно-карбонатной формацией мощностью на Канине до 70 м. Силурийские отложения смяты в складки северо-западного простирания с углами падения крыльев до 30 и интенсивно разбиты трещинами.

Жединско-живетский структурный подъярус образован формацией косо- и горизонтально-слоистых кварцевых и олигомиктовых песчаников и конгломератов с редкими прослоями алевролитов, глин и углей. От подстилающих и перекрывающих образований отделен местными угловыми несогласиями. На Северном Тимане в состав формации входят отложения нижнего и среднего девона, на Среднем Тимане – только среднего девона. Породы этого подъяруса выполняют впадины, наложенные на центральную часть байкальского складчатого сооружения.

В раннем девоне накапливались лагунные, прибрежно-морские, частично дельтовые осадки, сохранившие отпечатки мягкотелых животных, чешую рыб и растительный детрит. В среднем девоне бассейн осадконакопления продвинулся далеко на юго-восток. В нем происходило формирование преимущественно аллювиальных, в меньшей степени дельтовых и прибрежно-морских образований. Эти отложения представлены массивными кварцевыми песчаниками, реже гравелитами и конгломератами. Механическая жесткость этих пород, по-видимому, обусловила слабое развитие в них пликативных дислокаций. Они, как правило, осложнены дизъюнктивными дислокациями. В осевой части гряды породы среднего девона залегают почти горизонтально, реже образуют складки и моноклинали с углами падения до 20-30.

Породы силурийского и жединско-живетского структурных подъярусов в целом образуют складки облекания выступов фундамента.

Пашийско-кыновский структурный подъярус представлен на Тимане вулканогенными формациями. Он образовался на этапе активизации Тимана, выразившейся в интенсивных вертикальных движениях и расколах земной коры с излиянием базальтов и внедрением даек и силлов диабазов и долеритов. Этот подъярус образован трапповый и вулкано-терригенной формациями. Последняя формация представлена ритмичной толщей пород различного гранулометрического состава: песчаников, алевролитов, глин с прослоями вулканических туфов, туфоконгломератов, конгломератов и карбонатных пород. Мощность формации на Северном и Среднем Тимане достигает 400 м, на Южном Тимане – 200м.

Разрез этого подъяруса начинается либо с континентальных крупнообломочных отложений, сменяющихся выше базальтами и туфами, либо толщей траппов. На полуострове Канин трапповая формация представлена одним покровом мощностью до 12-15 м; на Северном Тимане выделяется не менее 5 покровов с общей мощностью туфо-базальтовой толщи до 250 м. На Среднем Тимане известно три покрова мощностью до 164 м (скв.4012). Южнее, на широте юго-восточного окончания Четласского Камня, трапповая формация выклинивается. На большей части Южного Тимана траппы отсутствуют или замещаются морской маломощной глинисто-алевролитовой формацией. Они появляются лишь на востоке Южного Тимана, где достигают мощности 200 м.

Во время образования этих формаций центральная часть современной Тиманской гряды продолжает компенсационно прогибаться. Бассейн осадконакопления значительно расширяется по сравнению с живетским временем. Образуется ряд новых впадин вдоль склонов современной Тиманской гряды, особенно вдоль ее юго-западного склона. Мощность вулканогенных образований в этих впадинах достигает 500-600 м. Борта впадин обычно осложнены разломами. В современном эрозионном срезе выделяют 9 таких внутренних наложенных впадин.

Саргаевско-фаменский структурный подъярус образован карбонатно-терригенной и карбонатной формациями, которые на отдельных участках залегают несогласно. Франские отложения представлены тонкопереслаивающимися песчаниками, алевролитами и аргиллитами с прослоями каменного угля, известняков и мергелей. Мощность франа составляет на Северном Тимане до 1000 м. Фаменский комплекс на восточном склоне Северного Тимана представлен мелководной терригенной формацией мощностью до 50 м. На западном склоне фамен представлен терригенной, карбонатной и угленосной формациями (до 250 м) с промышленными пластами гумусовых и сапропелевых углей.

На Среднем Тимане этот подъярус образован карбонатно-терригенной формацией (до 500 м) и представлен в основном породами франского яруса.

На Южном Тимане нижняя часть подъяруса сложена битуминозной формацией верхнего франа, а верхняя - карбонатами фамена. Мощность подъяруса до 500 м.

Осадки средне - и позднефранского времени выполняли наложенные впадины, располагавшиеся вдоль склонов Тиманской гряды, которые стали к этому времени более пологими и широкими.

Позднедевонская активизация Тимана выразилась главным образом в глыбовых движениях, сопровождавшихся образованием разрывных нарушений и излиянием трапповой формации, а также в образовании наложенных впадин. Глыбовые движения вызвали интенсивные приразломные дислокации.

Франские отложения на Северном и Среднем Тимане смяты в складки с углами падения пород на крыльях до 20 - 30. Оси складок имеют северо-западное, субширотное и меридиональное простирание и обычно параллельны главным направлениям разломов. Интенсивность дислокаций возрастает в приразломных зонах, где появляются узкие зоны малоамплитудных изоклинальных складок. По мере удаления от разрывов складки постепенно затухают. В целом пашийско-кыновские образования дислоцированы интенсивнее перекрывающих и подстилающих комплексов пород.

Визейско - нижнеюрский структурный ярус на Северном Тимане развит только на склонах гряды, но на Среднем и Южном Тимане он присутствует и в их сводовых частях. Породы нижней юра на Тимане не сохранились. Этот этаж отражает этап формирования глыбовой структуры Тимана. Он начинается спокойным медленным опусканием региона, а заканчивается интенсивными дифференцированными глыбовыми движениями, создавшими современную структуру Тимана. Этаж деформирован значительно слабее, чем нижележащий. Пликативные дислокации в нем редки и развиты только в узких приразломных зонах. Наиболее распространенными типами деформаций являются моноклинали и широкие плоские ступени.

Визейско-нижнеюрский структурный ярус делится на три подъяруса: визейско-кунгурский, верхнепермский и триасово-нижнеюрский.

В среднекаменноугольную эпоху море распространилось далеко на запад до Балтийского щита. В этот период Тиман не был выражен орографически. Отложения среднего и верхнего карбона на Северном Тимане представлены морскими карбонатами с богатой фауной. На Южном Тимане образование лагунной гипсово–соленосной формации в юго-западной зоне началось с позднекаменноугольной эпохи, а в северо-восточной - только в ранней перми.

Породы, слагающие визейско-кунгурский структурный подъярус, дислоцированы слобо: они изогнуты в пологие складки с углами падения крыльев от 2 до 12 и лишь в зонах разломов образуют флексуры с крутым, до вертикального, падением пород.

Верхнепермский структурный подъярус отражает начальный этап формирования складчато-глыбовой структуры Тиманской гряды. Ярус сохранился от размыва только в депрессиях осевой части гряды (Верхневымская, Нившерская, Вольская) и на ее склонах. От нижележащего подъяруса отделяется резкой сменой формаций, нередко сопровождаемой стратиграфическим перерывом. На западном склоне Тимана верхняя пермь представлена сероцветной морской карбонатно-терригенной формацией уфимского и казанского ярусов (500 м) и красноцветной формацией татарского яруса (200 м). На восточном склоне Тимана это лагунная и озерно-континентальная преимущественно красноцветная терригенная формация мощность до 400 м. В юго-восточном направлении, в сторону Урала, верхняя пермь увеличивается в мощности и формационно изменяется до типично континентальных моласс. Деформации этого подъяруса аналогичны визейско-кунгурским.

Триасово-нижнеюрский структурный подъярус представлен образованиями только триасовой системы. Породы триаса обычно залегают с размывом на различных горизонтах верхней перми. Триас представлен континентальной грубообломочной терригенной формацией мощностью до 170 м, которая формировалась в условиях жаркого климата. В составе конгломератов нижнего триаса присутствует галька пород разного возраста, слагающих осевую часть Тимана, в том числе и рифейских сланцев.

Триасово-нижнеюрский подъярус завершает этап варисцийской активизиции. Возобновляются интенсивные движения блоков по разломам меридионального и северо-западного простираний, носившие характер взбросо-надвигов и надвигов. Эти движения создали в общих чертах современную складчато-блоковую структукру гряды.

Анализ развития платформенной структуры Тимана позволяет говорить, что она была создана в главных чертах в палеозое-раннем триасе в течение по крайней мере трех этапов тектонической активизации. Первый этап относится к раннефранскому времени и сопровождался расколами фундамента, интенсивными вертикальными перемещениями его блоков, излияниями базальтов и образованиями флексур на склонах блоков. Второй этап связан с концом позднего девона – началом раннего карбона. Он выражен в разрезе несогласным налеганием нижнекаменноугольных пород на отложения разных горизонтов девона и фундамента. В заключительный позднепермский-раннеюрский этап сформировался современный структурный план Тиманской гряды.