© Гений Павлович Карпов, 2020

ISBN 978-5-0051-4542-0

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Геология и вулканизм трапповой формации Сибирской платформы

За 50 лет геологической практики автор книги накопил большое количество материалов, связанных с геологией разных регионов. В книге собраны материалы о геологии Тунгусской синеклизы, в том числе ранее никогда не публиковавшиеся. В основу изучения геологии и вулканизма Тунгусского угольного бассейна в предлагаемой книге положены авторские материалы по литологии, магматизму и стратиграфии. Впервые выявлены ископаемые почвы, свойственные для наземных толщ стратифицированных вулканитов, позволяющие уточнять их возраст; показана несовместимость угленосности региона с бассейном седиментации; впервые в толще вулканотерригенных отложений выделены эоловые песчаники – литифицированные пески пустынь пермского периода, что делает сомнительным отнесение ископаемой пермской флоры (все 10—12 видов) к водорослям; показано тождество акцессорных минералов как по составу так и по содержанию в изверженных и осадочных (вулканокластических) породах, показываюшее, что источником всей массы «осадочных» и вулканотерригенных пород являлись местные палеовулканы; показано широкое распространение лав среди стратифицированных отложений и туфов на всей площади региона.

Книга предназначена для студентов и преподавателей геологических вузов.

Введение

Изучение геологии трапповой формации Сибирской платформы необходимо не только с практической целью, т.е. с целью поисков месторождений руд, нефти и горючих газов, но и с научной необходимостью для выяснения роли вулканизма в создании осадочных толщ. Рассматриваемая в данном случае формация существенно базальтового вулканизма в конце палеозоя была распространена на площади около полутора миллионов квадратных километров, но генезис руд оставался до настоящего времени дискуссионным. В середине прошлого века на всей территории была проведена среднемасштабная геологическая съёмка, однако основные вопросы геологии, тектоники региона и поисков полезных ископаемых и после этих масштабных работ не нашли должного ответа по причине агрессивного непризнания вулканологии как науки геологическими службами.

Во вводной статье книги рассматривается принципиально иной взгляд на происхождение трапповой формации и её руд. В основе всех выводов лежат самостоятельные полувековые полевые, камеральные работы в пределах так называемой Тунгусской синеклизы и частично в Минусинской котловине. Анализ материала выполнен с учётом изучения основ вулканологии и палеовулканологии. Широко использовались консультации со специалистами Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного научного центра АН СССР. Весь доказательный полевой и лабораторный материал в книге приведён в виде статей, опубликованных в 1969—2019 годах. Статьи, каждая в отдельности, опровергают общепризнанную схему стратиграфии Тунгусского региона и меняют общее представление о геологии и географии страны вулканов в позднем палеозое. Реалистичнее, как показали многолетние исследования, оказалась версия А. П. Лебедева, опубликованная в 1955-м году. [7].

Тема исследований «Закономерности формирования палеовулканов трапповой формации Сибирской платформы» была предложена мне учёным Советом Института вулканологии и сейсмологии ДВНЦ в 1970-м году. Руководителем темы до 1980-го года был Е. Ф. Малеев. Настоящая работа выполнялась на полном энтузиазме, фактический материал о палеовулканизме собирался в 1970-1980-х годах в процессе геологосъемочных работ, в редких собственных маршрутах и в Трапповой партии Тематической экспедиции ПГО «Енисейнефтегазгеология» в 1980—1990-м годах. Далее обработка материалов, публикация статей и окончательные выводы (до 2020-го года) выполнены автором как независимым исследователем.

Магматизм севера Сибирской платформы

Широко распространенный вулканизм во второй половине карбона и в пермском периоде, не единственное проявление основного магматизма на севере Сибирской платформы, о чем свидетельствуют материалы, опубликованные в 70-х годах прошлого века. Обнаружилось, что основной магматизм в регионе проявлялся не менее пяти раз. Опубликованная информация ограниченна, обосновывает возраст и структурное положение вулканитов: даек, эффузивов и туфов.

Позднепротерозойская трапповая формация Алданской синеклизы [5] представлена дайками и многоэтажными силами диабазов и диабазовых порфиритов по периферии Улканского гранитного массива, занимающего площадь около 5000 км², в зоне глубинного разлома. Траппы распространены в полосе длиной 120 км при ширине 40 км. Мощность пластовых тел 20—500 м. При горизонтальном залегании они прослеживаются до 40 км. Имеются дайки до 600 м мощности.

Для диабазовых даек и силлов свойственна офитовая и порфировая структуры с микродиабазовой структурой основной массы в незначительном количестве присутствуют бурое вулканическое стекло и вкрапления магнетита. В миндалинах – кальцит, опал, халцедон, цеолит, редко, аметист. В составе формации имеются туфы и шлакоподобные породы, что указывает на наземные условия извержений вулканов. Время извержений определяется по приуроченности вулканитов к осадочным породам нижней части уярской серии верхнего протерозоя. На Анабарском щите к древнейшей трапповой формации отнесены дайки диабазов кендегинского комплекса.

Поздняя верхнепротерозойская трапповая формация (Кутейников и др). на Алданском щите находится в том же районе, что и более древняя позднепротерозойская формация, но в нижней части разреза учурской серии с абсолютным возрастом (по глаукониту) 1,40—1,54 млрд. лет. (Кутейников и др). [6].

Аналогичные траппы установлены в пределах Турухано-норильского антиклинория, Уджинского поднятия, в Приленском районе и на западных склонах Анабарского щита.

Кембрийские траппы в бассейне р. Хорбусуонки (Леонов и др. [8]) распространены на площади в несколько тысяч квадратных километров. К ним отнесены интрузии долеритов, лавы и туфы основного состава, залегающие в нижней части чабурского горизонта алданского яруса. При общей мощности 85—135 м вулканогенные породы составляют 50—70%. Абсолютный возраст 520—530 млн. лет. Стратиграфически выше залегают карбонаты куранахского горизонта с фауной алданского яруса.

На Шарыжалгайском поднятии магматические породы представлены дайками и силлами габбро-диабазов и диабазов, среди которых отмечены и оливинсодержащие разности. Форма тел пластовая, мощность 100—150 м, протяженность 1—2 км. На Оленёкском поднятии, в нижнем течении р. Оленёк, нижнекембрийские вариолитовые диабазы слагают два покрова в кесюсинской свите. Один покров (мощность 10 м), перекрытый конгломератами с галькой диабазов и мергелей со среднекембрийской фауной, установлен в низовье р. Чебакулах. В составе формации выделены долериты и диабазы с пойкилоофитовой, призматическизернистой и толеитовой структурами. Состав долеритов – лабрадор, авгит, иногда отмечались пижонит-авгит и оливин. В толеитовых и вариолитовых разностях имеется вулканическое стекло. Отмечены редкие зёрна амфибола, биотита, хлорит, соссюрит и акцессорные – сфен и апатит.

Изучение керна скважин в Байките и Ленске, отчетов геологов-нефтяников привело меня к выводам, что кембрийский вулканизм в окрестностях кембрийской Тунгусской синеклизы охватывал не только сушу, но и морское дно, и сопровождался извержениями типа «чёрных курильщиков», насыщенных растворами карбонатов и хлоридов натрия, реже – калия. Именно эти процессы через посредство микропланктона и были основой формирования толщи известняков среднего-верхнего кембрия мощностью более 2,0 км, слагающей фундамент Сибирской трапповой формации.

В девоне на платформе вулканизм проявился с более высоким коэффициентом эксплозивности, т.е. совсем иного типа, где преобладали извержения магмы кислого состава. Базальты, как исключение, появляются только в восточных районах в виде лав и туфов. Ван и др. [1]. В бассейне рек Вилюй, Кемпендяй и Вилючан среди мергелей и песчаников верхнего девона – нижнего карбона имеются прослои кислых туфов и туффитов. Их суммарная мощность около 35 м. Сложены они остроугольными осколками почти изотропного стекла с преломлением 1,481—1,485. Химический состав соответствует фельзитам. В бассейне р. Марха имеются туфы щелочного состава с преломлением вулканического стекла 1,505. Обломки кварца в них составляют до 40%, в меньшем количестве присутствуют калишпат, биотит, сфен и рудные минералы. В керне скважины близ пос. Суринда в девонских отложениях выделена пачка альбитизированных туфов.

На северо-западе платформы, по рекам Куюмба, Джалтул и Курейка, в керне скважин в отложениях девона имеются прослои туфов мощностью до 10 м. Первые признаки базальтового вулканизма в верховьях р. Кондромо отмечены в среднем девоне В. Ф. Филатов [11].