Глава V. Молодые эпипалеозойские плиты

Плита имеет двухъярусное строение - разновозрастный (от докебрия до позднего палеозоя) гетерогенный фундамент, обнажающийся в возвышенностях по обрамлению низменности и несогласно перекрывающий его чехол, сложенный мезозойскими и кайнозойскими осадками.

По данным ГСЗ, Западно-Сибирская низменность на большей своей части подстилается континентальной корой. Ее мощность в целом составляет 43-46 км. в западной части (продолжение Уральских структур), 39-43 км. под окраиной Сибирской платформы, 36-37 км в центральной части. Таким образом наблюдается некоторое сокращение мощности от периферии к центральной части низменности, где по современным данным фиксируется достаточно типичная рифтогенная картина глубинного строения с утонением континентальной коры. Как правило палеорифты выражены впадинами глубиной до 2 км., которые ограничены сбросами. Они достаточно надежно устанавливаются по геофизическим данным. Им свойственны положительные гравитационные аномалии, соответствующие распространению в их пределах тяжелых базальтовых пород. С грабенами ассоциирует и повышение теплового потока по сравнению с его значениями за их пределами. Кроме того также характерны четкие магнитные аномалии, вытянутые вдоль грабеновых структур. В настоящее время в фундаменте Западно-Сибирской низменности прослеживается несколько палеорифтовых систем. Это протяженные, вытянутые в субмеридиональном направлении структуры, наиболее выраженным из которых является Колтогорско-Уренгойский грабен, вытянутый практически через всю плиту, уходя в основание Южно-Карской впадины Карского моря. От него косо к северо-западу отходит Ямальский грабен. Оба грабена обычно объединяет в единую систему (Ямало-Пуровский авлакоген). Вдоль восточного края Западно-Сибирской низменности протягивается второй хорошо выраженный палеорифт - Худосеевский грабен. На крайнем юго-западе низменности вблизи стыка с Уралом прослеживается выходы на поверхность структур Челябинского грабена.

Грабены выполнены толщами (туринская и челябинская серии), среди которых, с одной стороны, присутствуют контрастные вулканические серии (базальты близкие по составу океаническим толеитам и субщелочные риолиты), а с другой—конгломераты, образующие типичную грабеновую фацию. Временем формирования этих структур, согласно современным данным считается поздняя пермь - триас. Геохимические исследования вулканических серий выполняющих грабеновые структуры свидетельствуют о том, что толеитовые и субщелочные базальты раннего триаса являются полными геохимическими аналогами пород трапповой формации Сибирской платформы. На синхронность начального этапа излияния траппов Уренгойского и Норильского районов указывают выполненные в последнее время палеомагнитные данные. Однако продолжительность траппового эпизода в истории этих двух провинций, вероятно, различны. Предполагается, что вулканическая деятельность в пределах Уренгойско-Колтогорского грабена Западно-Сибирской плиты имела место в течении более длительного периода времени, что, вероятно, связано с продолжительной генерацией здесь океанической коры. Идея о вероятном раскрытии океанического ложа (Обского палеоокеана) впервые возникла при изучении данных геофизических исследований: установлены характерные магнитные аномалии вдоль простирания Колтогоро-Уренгойской системы грабенов. Гипотезу Обского палеоокеана подтверждают имеющиеся палеомагнитные данные которые фиксируют расхождение положения триасовых палеомагнитных полюсов Восточной Европы и Сибири. Совпадение палеополюсов достигается эйлеровым поворотом Сибирского полюса приблизительно на 15 градусов против часовой стрелке. Следовательно расхождение полюсов может быть объяснено поворотом Сибири по отношению к Восточной Европе по часовой стрелке при раскрытии океанического пространства. Время раскрытия океана оценивается как 235-218 млн. лет., а величина раскрытия могла составить 270 км., при скорости спрединга порядка 1,6 см/год. К югу скорость спрединга, вероятно, постепенно уменьшалась, в результате чего образовался океанический бассейн клиновидной формы. С историей этого океана, вероятно, и связан начальный этап формирование собственно комплексов чехла Западно-Сибирской плиты.

Самыми древними породами осадочного чехла являются нижнеюрские отложения (тюменская свита и ее аналоги), выходящие на поверхность в краевых частях плиты. Они резко несогласно перекрывают разновозрастные, гетерогенные комплексы основания. В общем структурном плане плита представляет собой огромную плоскую впадину или синформу с пологомоноклинальными западным, южным и восточным крыльями, более погруженной внутренней - центральной частью и наиболее опущенной северной частью. На фоне крупных тектонических элементов в структуре собственно плитного комплекса вырисовывается множество более мелких структурных форм - брахиформных, нередко коробчатых поднятий и прогибов, флексур, отражающих длительно происходившие смещения блоков фундамента относительно друг друга. Вверх по разрезу отчетливость этих форм и их относительные амплитуды постепенно снижаются. Мощность осадочного чехла в южной (приподнятой) части плиты не превышает 3 км., на севере низменности суммарная мощность отложений чехла достигает 10 — 12 км. Полоса максимальных мощностей приурочена к впадине над Колтогорско-Уренгойским грабеном. Отложения юры здесь согласно залегают на мощной толще черных и серых аргиллитов, алевролитов и песчаников среднего-позднего триаса. По своему строению разрез юрско-меловых и кайнозойских отложений чехла Западно-сибирской плиты имеет исключительно обломочный тип и характеризуется перемежаемостью мелководно-морских и континентальных фаций, часты дельтовые осадки, отмечаются следы многочисленных трансгрессий и регрессий, связанные с эвстатическими колебаниями уровня океана. Подъем уровня моря отмечаются в поздней юре, раннем мелу, позднем мелу и эоцене-среднем олигоцене. В это время возникали условия некомпенсированных бассейнов, когда глубина моря могла достигать 700 м. и более. Так, например, это было в поздней юре, когда отлагались богатые органическим веществом битуминозные глины знаменитой баженовской свиты.

Таким образом, как было показано выше, формирование осадочного бассейна Западной Сибири является следствием пермо-триасового рифтогенеза и кратковременного спрединга с образованием ложа Обского палеоокеана. После прекращения растяжения и отодвигания Сибири от Европы пространство между ними стало опускаться вследствие охлаждении литосферы. В ходе развития, погружение компенсировалось поступлением обломочного материала, так что ложе бассейна постоянно находилось вблизи уровня моря. В общем случае Западно-Сибирский бассейн является примером осадочного бассейна, возникшего на месте области с прекратившимся рифтогенезом.