Геологический очерк

Западно-Сибирская плита является частью Урало-Сибирской эпипалеозойской платформы. Согласно общепринятым представлениям, в ее строении принимают участие следующие структурные элементы:

1. 
   складчатый фундамент, сложенный интенсивно дислоцированными палеозойскими и более древними формациями, прошедшими нормальный геосинклинальный цикл развития (первый структурный ярус);
   
2. 
   промежуточные (гтраплатформенные) образования, представленные умеренно дислоцированными палеозойскими и нижне-мезозойскими осадочными и вулканогенными породами (второй структурный ярус);
   
3. 
   мезозойско-кайнозойский осадочный чехол (третий структурный ярус).
   

Отложения осадочного чехла стратифицированы. Они разделены на ряд серий и горизонтов - стратиграфических единиц регионального значения. Последние объединяют разнофациальные синхронные отложения свит разных районов.

2.1. Мезозойские отложения

В основании осадочного чехла залегают отложения триасового возраста. Они широко распространены в северной части региона, где входят в состав тампейской серии; вскрыты скважинами на Ямале и в Усть-Енисейском районе. Отложения представлены темно-серыми аргиллитами, алевролитами, туфогенными песчаниками и песчаниками с прослоями бурого угля. По сейсмическим данным, их мощность достигает 1-Зкм [72].

Отложения юрского возраста представлены континентальными и морскими фациями. Распространены в пределах всего региона и включают ряд свит и толщ. На дневную поверхность выходят только в окраинных частях плиты. Единственное обнажение верхне-юрских пород в центральной части региона (так называемый юганский отторженец) связано, но нашему мнению, с проявлением глиняного диапиризма [49].

Большая часть разреза нижней и средней юры входит в состав тюменской свиты. Она сложена континентальными сероцветными песчаниками, алевролитами и аргиллитами, содержащими углистый детрит, линзы углей и конгломератов. В северной части региона наряду с континентальными развиты и прибрежно-морские отложения этого возраста.

Верхняя юра представлена преимущественно морскими фациями. В центральной и северной частях плиты разрез сложен темно-серыми переслаивающимися аргиллитами, алевролитами и песчаниками (васюганская, наунакская и другие свиты). В западной части плиты развиты серые аргиллиты, сменяющиеся вверх по разрезу алевролитами и песчаниками (отложения моурыньинской и лопсинской свит и нижней части федоровской толщи). В Усть-Енисейском районе разрез верхней юры включает отложения точинской, сиговской и яновстанской свит, сложенных глинами и алевролитами с редкими прослоями песчаников.

Мощность юрских отложений изменяется от нескольких десятков метров в окраинных частях плиты до 1500-2500м - в ее северной срединной части.

Отложения меловой системы слагают большую часть разреза осадочной толщи. В Среднем Приобье, где мощность чехла не превышает 3.0-3.5км, их мощность достигает 1.5-1.7км. На севере плиты она увеличивается до 3.5км при общей мощности осадочных образований до 7.0-8.5км. На дневную поверхность отложения этого возраста выходят в окраинных частях плиты - у подножия восточного склона Урала, на возвышенности Мужинский Урал, в приенисейской части региона, а также на Ямале и Гыдане. Редкие изолированные выхода меловых отложений в центральных районах плиты связаны с глиняными диапирами [55].

Нижняя часть разреза нижнего мела (берриас, валанжин, готерив, баррем) распространена на большой площади, включает несколько горизонтов, объединяющих большое количество свит. В Приуралье она сложена гравелистыми песчаниками, переходящими вверх по разрезу в алевролиты и аргиллиты. Мощность 150-200м. В центральной части плиты разрез сложен переслаивающимися темно-серыми аргиллитами, алевролитами и песчаниками. Мощность до 1000-1200м. На севере региона отложения этого возраста представлены зеленовато-серыми глинами и аргиллитами с редкими прослоями песчаников и алевролитов мощностью до 900-1000м.

Верхняя часть разреза нижнего мела (аптский и альбский ярусы) и нижняя часть разреза верхнего мела (сеноманский ярус) объединены в покурский надгоризонт. Он включает несколько горизонтов и большое количество свит. В Зауралье отложения этого возраста представлены алевролитами, песчаниками, алевритистыми глинами с углисто-растительным детритом и янтарем. В их составе выделяются (снизу вверх) викуловская, ханты-мансийская, мысовская и мугайская свиты. Мощность до 650м. В Среднем Приобье разрез сложен серыми алевритистыми глинами, песками с прослоями глин и алевролитами. Мощность до 1000м. В северной части региона он характеризуется неравномерным переслаиванием сероцветных песчано-алевритовых и алеврито- глинистых осадков. Мощность до 800-1000м.

Морские отложения туронского яруса (кузнецовская свита) развиты почти на всей территории плиты, за исключением ее восточных районов. Сложены зеленовато-серыми плитчатыми глинами с прослоями глауконитовых алевролитов и песчаников. В Чулымо-Енисейском и Колпашевском районах фациальным аналогом свиты являются пестроцветные песчанистые глины с прослоями песков и алевролитов, обогащенных углистым детритом. Мощность до 60-70м.

Отложения коньякского, сантонского и кампанского ярусов в западной части плиты объединены в березовскую свиту. Нижняя часть свиты сложена опоками, опоковидными и монтмориллонитовыми глинами, содержащими прослои песчаников и алевролитов, а верхняя - алевритистыми глинами с прослоями опок и опоковидных глин. Мощность 130-230м. В восточных районах плиты возрастным аналогом березовской свиты являются нижняя и средняя подсвиты сымской свиты, сложенные каолинизированными песками с прослоями глин и алевритов. Мощность до 150м.

Отложения маастрихтского яруса входят в состав ганькинской свиты. Они представлены зеленовато-серыми известковыми глинами и мергелями с прослоями опоковидных глин и конкрециями известняков. Мощность 50-200м. В восточной части плиты ганькинской свите соответствует верхняя подсвита сымской свиты, сложенная каолинизированными песками, обогащенными углистым детритом. Мощность до 280м.

2.2. Кайнозойские отложения

Палеогеновая система. Нижняя часть разреза (до тавдинской свиты включительно) представлена преимущественно морскими, верхняя - континентальными фациями.

К палеоцену отнесены верхняя часть ганькинской свиты (датский ярус) и талицкая свита (зеландский ярус). На дневную поверхность выходы пород этого возраста известны в Зауралье и на южном Ямале. Они сложены серыми известковыми глинами и темно-серыми, иногда почти черными пластичными глинами. В них содержатся прослои опоковидных глин и глауконитовых песчаников, пласты и конкреции сидерита. Мощность до 90м. В юго-восточной части региона (Нарымский и Кулундинско-Барабинский районы) отложения этого возраста представлены песками серыми, мелкозернистыми, кварцевыми, с прослоями глин и бурых углей. В восточном и северо­восточном районах плиты возрастным аналогом талицкой свиты является тибейсалинская свита прибрежно-морских и континентальных осадков. В ее составе выделяются две подсвиты примерно равной мощности. Нижняя подсвита сложена глиной темно-серой, алевритистой, с мелкими линзами песка, верхняя - алевритами зеленовато-серыми, содержащими прослои алевритистых глин. Мощность свиты до 250м.

Залегающая выше люлинворская свита включает отложения верхнего палеоцена (танетский ярус) и большей части эоцена (ипрский и лютецкий ярусы). Отложения свиты часто обнажены в приуральской части плиты и на восточном склоне Урала. Их выходы на дневную поверхность в северных районах (Нижнее Приобье, бассейны Полуя, Надыма, Пура и Таза) обусловлены интенсивным проявлением новейших тектонических движений, прежде всего, складчатости нагнетания. Свита состоит из трех подсвит. Нижняя подсвита сложена зеленовато-серыми и темно- серыми опоками и опоковидными глинами, содержащими редкие прослои глауконитовых песчаников. Мощность до 50м. Средняя подсвита представлена серыми глинами с прослоями диатомитов. Мощность до 40м. Верхняя подсвита сложена желтовато-зеленой глиной (иногда опоковидной) с прослоями глинистых алевритов. В восточной части региона отложения верхней подсвиты содержат прослои кварцево-глауконитовых песков и оолитовых железных руд. Мощность до 70м.

Тавдинская свита (бартонский и приабонский ярусы), перекрывающая люлинворскую свиту, завершает разрез морских эоценовых отложений. Она развита на большей части территории плиты. В окраинных частях региона залегает близко к дневной поверхности; ее многочисленные обнажения наблюдаются здесь по берегам рек и озер. Сложена зеленовато-серыми и зелеными глинами с прослоями алевритов, песков и сидеритов. В ее подошве иногда залегает пласт глауконитового песка или песчаника (до 10-15м). В верхней части тавдинской свиты наблюдается переслаивание глин и песков, указывающее на обмеление бассейна осадконакопления. В целом опесчанивание разреза происходит по мере продвижения от районов Среднего Приобья в северном и восточном направлениях, где отложения тавдинской свиты замещаются осадками юрковской свиты. Мощность свиты до 200м.

Отложения юрковской свиты являются переходными от морских (тавдинская свита) к континентальным (корликовская толща). Они представлены серыми разнозернистыми гравелистыми песками, содеожащими прослои зеленовато - и коричневато-серых глин, алевритов, а также галечников. Иногда в отложениях наблюдаются многочисленные прослои сидерита и лигнитизированных растительных остатков. Мощность до 100м.

В Пур-Тазовском районе тавдинской свите соответствует нижняя часть континентальной корликовской толщи. Последняя представлена белыми и светло-серыми каолинизированными плохо сортированными песками, содержащими линзы гравийно-галечного материала. Мощность до 40-60м.

На эоценовых отложениях с размывом залегают континентальные олигоценовые отложения. Нижне - и среднеолигоценовые отложения (нерасчлененные) представлены атлымской и новомихайловской свитами (рюпельский ярус), верхиеолигоценовые - туртасской свитой (хаттский ярус).

Атлымская свита развита на большей части территории плиты. Ее выходы на дневную поверхность особенно многочисленны в Зауралье и Нижнем Приобье. Она сложена светло-серыми кварцевыми песками, содержащими прослои "шоколадных" песчаных глин, обломки лигнитизированной древесины и рассеянный гравийно-галечный материал. В тех районах, где пески атлымской свиты залегают на отложениях юрковской свиты, в их подошве спорадически прослеживается пласт гравия. В Приуралье атлымская свита представлена светло-серыми песками разнозернистыми, гравелистыми с прослоями галечников, сложенных устойчивыми к выветриванию породами. Мощность до 80м.

Новомихайловская свита представлена неравномерно переслаивающимися глинами, алевритами и песками, содержащими обломки лигнитизированной древесины и прослои бурых углей и лигнитов. Цвет отложений серый и буровато-серый. В нижней части разреза преобладают пески и алевриты, в верхней - глины; переход к подстилающим отложениям атлымской свиты постепенный. Мощность до 150м.

В юго-западной части плиты, а также на восточном склоне Среднего и Южного Урала развита куртамышская свита, отвечающая атлымской и новомихайловской свитам нерасчлененным. Она сложена сероцветными и красноцветными глинами, алевритами и разнозернистыми песками, содержащими обломки лигнитизированной древесины и прослои оолитовых железных руд. Мощность 60-140м.

Туртасская свита развита в центральных районах плиты. Сложена зеленовато-серыми глауконитсодержащими тонкослоистыми алевритами, включающими прослои глин и диатомитов. Мощность до 90м.

В бассейне среднего течения Енисея возрастным аналогом туртасской свиты является нижняя часть бельской свиты. Здесь развиты серые алевритистые глины с прослоями черных углистых глин и бурых углей. Они содержат прослои разнозернистых песков и галечников. Мощность 15-45м.

На юго-востоке плиты (районы Томского Приобья) развиты серые пески с прослоями алевритов и глин, слагающие лагернотомскую свиту. Мощность до 45м.

В восточной части региона нерасчлененные олигоценовые отложения представлены верхней частью корликовской толщи. Они соответствуют атлымской, новомихайловской и туртасской свитам. Сложены песками светло-серыми и белыми, разнозернистыми, кварцево- полевошпатовыми, каолинизированными, содержащими гравий, гальку и мелкие валуны устойчивых к химическому выветриванию пород (кварц, кремень, халцедон). Часто встречаются линзы и окатыши каолиновых глин. Мощность до 80-100м.

Неогеновая система. Неогеновые отложения представлены континентальными фациями. Они развиты на большей части плиты, за исключением северных и северо-восточных районов, испытавших новейшие тектонические поднятия. Наиболее широко отложения этого возраста распространены в южной части Обь-Иртышского междуречья, интенсивно прогибавшейся в позднем кайнозое.

Нижний миоцен. Абросимовская свита (аквитанский и бурдигальский ярусы) сложена глинами серыми и бурыми, переслаивающимися с полимиктовыми алевритами и песками. Отложения содержат углистый детрит, обломки древесины и прослои лигнитов и бурых углей. В базальном горизонте часто встречаются скопления гравия, гальки и небольших валунов, сложенных преимущественно устойчивыми к выветриванию породами. Мощность до 50-80м.

В районе Колпашевского Приобья абросимовской свите соответствует киреевская свита, сложенная глинами, алевритами и песками (мощность до 30м), а в Приенисейской части плиты - верхняя подсвита бельской свиты, представленная алевритовыми углистыми глинами с прослоями бурых углей (мощность 60-80м).

Нижний-средний миоцен. Бещеульская свита (бурдигальский, лангийский и серравалийский ярусы) представлена чередованием тонкослоистых буровато-серых песков, алевритов и глин. В подошве свиты часто наблюдается базальный горизонт мощностью до 3.5м, состоящий из разнозернистого песка с линзами кремнево-кварцевого гравия и гравелита. Мощность до 30м.

В Ямало-Тазовском районе (бассейны рек Ныда, Ево-Яха, Таб-Яха, Верхняя Хадыта) бещеульской свите соответствует ныдинская толща. Здесь развиты пески разнозернистые, полевошпатово-кварцевые, с прослоями слюдистых алевритов и каолиновых глин, с гравием, гальками и редкими мелкими валунами устойчивых к выветриванию пород. Мощность до 40м.

На левобережье Енисея возрастным аналогом бещеульской свиты является кирнаевская свита. Она сложена песками с галечниками и железистыми конгломератами. Мощность до 20м.

На Обь-Томском междуречье бещеульской свите соответствует бологнинская свита, сложенная разнозернистыми песками и галечниками с прослоями пестроцветных глин. Мощность до 30м.

На Обь-Енисейском водоразделе отложениям рассматриваемого стратиграфического интервала соответствует ажарминская свита. Она представлена серыми разнозернистыми песками и гравелитами, содержащими прослои каолиновых глин. Мощность до 30м.

Средний-верхний миоцен. Таволжанская свита (серравалийский и тортонский ярусы) развита в Предалтайском и Предсалаирском районах. Сложена зеленовато-серыми алевритистыми монтмориллонитовыми глинами с известково-мергелистыми конкрециями, содержащими прослои алевритов и мелкозернистых песков. Мощность до 40м.

В Зауральском и Увалосибирском районах аналогом таволжанской свиты является пелымская толща. Она сложена алевритистыми глинами, трепеловидными алевритами и кварцевыми песками, в которых иногда содержится валунно-галечный материал. Мощность до 80м.

Более молодые отложения неогена и квартера являются рельефообразующими. Сложенные ими геоморфологические уровни являются своего рода страницами новейшей геологической истории региона. Их характеристика будет дана при описании разновозрастных террас. Здесь же укажем только на некоторые ошибки, содержащиеся в Унифицированной региональной стратиграфической схеме неогеновых и четвертичных отложений Западно-Сибирской равнины, утвержденной МСК России в 2000г [91]. В ней наряду с отложениями, залегающими на высоте 150-200м над уровнем моря (жиландинская, кустанайская, чановская, асташевская и другие свиты южной окраины

Западной Сибири) к миоцену и плиоцену (павлодарский, новостаничный и кулундинский

горизонты) отнесены отложения, залегающие в древних речных долинах Севера (новопортовская и мыскаменная толщи). Образование тех и других происходило в разное время и связано с разными геоморфологическими циклами. Жиландинская, кустанайская и другие свиты неогена накапливались, когда базис денудации располагался гораздо выше современного, а новопортовская и мыскаменная толщи - когда он был намного ниже современного. Новопортовская и мыскаменная толщи залегают в переуглубленных речных долинах, сформировавшихся во время плиоценовой регрессии, когда уровень Мирового океана понизился почти на 500м (от + 200-250м до -250-300м). Эти долины развиты не только в Западной Сибири, но и в других регионах Евразии, Сев. Америки и в других частях света. Как уже отмечалось, в рассматриваемом регионе отложения переуглубленных речных долин Г.И.Лазуковым и И.В.Рейниным [61] были выделены в ямальскую серию, состоящую из полуйской, казымской и салехардской свит. Их возраст - верхний плиоцен- эоплейстоцен. Новопортовская и мыскаменная толщи являются составными частями ямальской серии (в Стратиграфической схеме 2000г она отсутствует), вложенной в толщу водораздельных неогеновых отложений, включающих жиландинскую, кустанайскую и другие свиты. Поэтому возраст новопортовской и мыскаменной свит не может быть старше верхнего плиоцена- эоплейстоцена.