Состав трапповой формации

При всём разнообразии в составе Сибирской трапповой формации преобладают толеитовые долериты, на западной окраине формации распространены более кислые магмы с содержанием кремнезёма до 53%, на севере, в Норильском районе, наоборот распространены троктолитовые разности. Спорадически подобные разности встречаются и далее на восток. В составе формации известны лавовые потоки сульфидов и магнетита. Установлены многочисленные выбросы фельзитовых туфов из отдельных жерл прикратерной фациальной зоны палеовулканов. Эта странность показывает на сходство пермского вулканизма Сибирской платформы с современным вулканизмом Исландии, где кислые вулканиты составляют 5—6% от общего объёма изверженных пород. Состав формации дополняют угленосные обломочные вулканические породы – вулканотерригенные, которые составляют чуть ли не её половину.

Вулканотерригенные горные породы

Вулканические извержения, будь то на Камчатке или в Андах, сопровождаются обилием обломочной (вулканотерригенной) массы. Вулканотерригенные образования широко распространены и в трапповой формации Сибирской платформы. Почти сто лет они принимались геологами за морские осадки и расчленялись на свиты, которые, якобы простирались на тысячи километров. На самом деле, на континенте каждый вулкан в процессе роста (около 30-ти тысяч лет) и полного разрушения (1—2 млн. лет) создавал в своих окрестностях стратифицированный шлейф отложений, мощность которых, по данным Е. Ф. Малеева [9], может достигать 600 метров и распространяться на 30—40 км. В стратифицированных толщах обычны лавовые потоки, принимаемее геологами за пластовые интрузии, и различны туфы. Естественно, протяженность лав и слоев туфов тоже ограниченна. Формирование всей толщи мощностью от 300 до 1300 м есть результат извержений на одной территории нескольких поколений палеовулканов. Время извержения агломератовых (немых) и первых туфов определяется по данным палинологии и палеонтологии, собранным в стратифицированных в вулканотерригенных отложениях.

Среди вулканических обломочных пород выделяются элювиальные, делювиальные, пролювиальные, аллювиальные и эоловые разности. Их первичное вулканическое происхождение подтверждается тождеством акцессорных минералов в изверженных в долеритах и туфах центральных районов изучаемой территории, что исключает проблему поиска источников областей сноса терригенного материала формации в целом.

К элювию по геологическим наблюдениям относятся некоторые аргиллиты, ископаемые почвы и залежи каменного угля, указывающие на глубокое химическое и физическое выветривание вулканитов в паузах между природными пароксизмами – извержениями, пыльными бурями, активной тектоникой. Условно к элювию можно отнести автохтонные (непереотложенные после извержений) агломератовые туфы прикратерной фациальной зоны. Такие часто спёкшиеся туфы являются вертикальным стержнем конусовидной вулканической горы. Достаточно хорошо они выделяются визуально в маршрутах, а также повышенной магнитностью. Пепловые туфы, выпадающие в радиусе 10—15 км от центра извержения многометровыми слоями, также сохраняются в первозданном виде без последующих перемещений.

К делювию относятся брекчии осыпей, отложения селей с шаровидной отдельностью. Мелкообломочная брекчия (щебенка) обычно залегает слоем до 0,5 м на долеритах и сверху перекрывается ископаемой почвы. К делювию условно относятся туфы промежуточной фациальной зоны, т.е. осыпи склонов вулканических построек и дальние выбросы при извержении. Для делювиальных туфов свойственна слабая магнитность. Степень магнитности приблизительно можно определить в полевых маршрутах, более точные измерения мы проводили в палеомагнитных лабораториях.

Пролювий – редкие обнажения конгломератов, отложений бурных потоков, среди туфов или песчаников. Галька преимущественно фельзитов плохо окатана, имеются крупные обломки кварца, кварцевых песчаников, редко известняков.

Аллювиальные осадки озер и речек в составе стратифицированной толщи трапповой форма отличаются чётким разделение песчаников и аргиллитов, т.е. отмытостью песков от глины, что исключено в элювии и делювии. Вместе с тем аллювиальные песчаники обогащены акцессорными минералами, которые обнаружены в протолочках долеритов и туфов.

Эоловые осадки в толще стратифицированных вулканотерригенных образований распространены достаточно широко, но до сих пор остаются незамеченными при геологических работах. По некоторым косвенным данным, они имеются на пространствах между долинами Ангары и Подкаменной Тунгуски. В среднем течении р. Суринды (со слов начальника геологической партии) по профилю скважин в 1969-м году получен разрез – переслаивание песчаников и пепловых туфов, что возможно только при извержениях туфового вулкана в пустыне. Мощность слоёв от трех до пяти метров, мощность разреза около 100 м. На правом берегу Подкаменной Тунгуски, в пяти километрах ниже устья р. Тэтэрэ, крупнозернистые неслоистые песчаники пеляткинской свиты, пермский возраст которой подтвержден сборами в этом же месте ископаемой флоры, перекрывают допермский конус туфового палеовулкана. Ниже пос. Ванавара, на Чамбинском пороге, в песчаниках той же свиты залегает глыбовый лавовый поток с ископаемой почвой под ним. Пеляткинская свита в этой точке залегает на пермских вулканотерригенных отложениях.

1 – На берегу Подкаменной Тунгуски на этом стратиграфическом уровне пеляткинская свита эоловых песчаников залегает на туфовом вулкане. 2 – в скв. 501 в основании вскрыты два слоя фельзитовых пепловых наземных туфов мощностью 15 и 10 м. 3 – в скв. 504 почти у основания вулканической толщи вскрыты агломератовые туфы мощностью 10 м. 4 – Стратиграфическое положение. На Чамбинском пороге глыбовый поток долеритов залегает на пермской почве, на пеляткинской свите.

Наиболее вероятно, что пеляткинская свита в данном случае сложена песками пермской пустыни, расположенной над уровнем моря на высоте не менее тысячи метров. О широком распространении пустынь в стране пермских вулканов могут свидетельствовать многочисленные (более 20-ти) сборы пермской флоры. Во всех точках, в бургуклинской, пеляткинской и дегалинской свитах, палеонтологами определено 10—12 видов растений. Только в одном случае в бургуклинских песчаниках определены два новых вида. При обилии сборов ни в одной точке не упоминаются условия захоронения растений, нет сведений ни о почве, ни о корневой части растений. Нет упоминаний и о лёгком окрашивании ржавчиной вмещавших их осадках. Да и о самих осадках нет ни слова. Скорее всего, захоронения – заметённые вихрями ветра сухие растения типа перекати поле. Таким образом, вся стратиграфия с расчленением «пермских осадочных угленосных отложений» на свиты не выдерживает критики, т.к. аккумуляция стратифицированных толщ завершается уже максимум через два миллиона лет после первых извержений вулканов.

Обязательным атрибутом разрезов отложений стратовулканов являются лавовые потоки и, редко, покровы. Лавы изливаются при этом через боковые прорывы в основании центрального конуса. Первые 3—5 км лава течёт по тоннелю в собственной туфовой постройке. Геологами эта извергающаяся магма рассматривается как внедрение силла. Далее лава волнистого или глыбового типа растекается по поверхности шлейфа собственного вулкана и иногда за его пределы. Последующими извержениями, возможно после перерыва в тысячу лет, лава перекрывается обломочными наносами и предстаёт перед геологами как внедрившийся силл. В теоретической геологии силы, т.е. послойные интрузии, известны, но как исключительная форма геологического объекта. В Сибирской трапповой формации их нарисовали сотнями на каждой карте, при этом «внедрялись» пермские послойные интрузии (триасовый магматизм не имеет подтверждений) в пермские рыхлые и слабо сцементированные отложения. Практически все такие «силлы» стокилометровой протяженности имеют массу признаков эффузивов [3].

Формирование вулканогенной формации на поверхности Земли, как и в других странах вулканизма, сопровождалось глубинными процессами, которые определили излияния в ряде случаев лав рудных, метаморфизм, метасоматизм и гидротермальные преобразования в приповерхностных и поверхностных горных породах. Все эти проявления, происходившие на одной территории, и есть вулканизм.

С вулканизмом косвенно связано образование Тунгусского угольного бассейна. Не случайно вулканизм и угленосность совмещены во времени и на одной территории. Основную роль в углеобразовании сыграли тёплый климат и плодородная почва, посыпаемая миллионы лет вулканическим пеплом, который служит прекрасным удобрением. Каменные угли фиксируют длительные перерывы извержений палеовулканов, свидетельствуют о континентальном (наземном) формировании трапповой формации.

Общепринятые представления о структурном положении трапповой формации Сибирской платформы в Тунгусской синеклизе противоестественны. По этой причине формация исчезла с геологических карт. В пределах самой формации за поднятия принимаются отрицательные формы пермского рельефа, где накапливались обломочные продукты вулканов. Подобная трактовка тектоники была проверена буровыми скважинами и отвергнута еще к 1983-му году.

Всюду в мире вулканизм приурочен к поднятиям. В частности, Диканьские траппы занимают плато Декан, долериты Карру возникли на одноимённом плато. Приведенные выше протерозойские и кембрийские траппы расположены на поднятиях. На поднятии, возникшем на месте инверсии кембрийской синеклизы, находится и Сибирская трапповая формация. Её фундаментом повсеместно оказываются карбонатные соленосные отложения, разбитые на горсты и грабены в пермском периоде и, видимо, в триасе. По самым приблизительным расчётам, объём всей изверженной массы во время платформенного вулканизма превышает 150 тысяч кубических километров с середины каменноугольного периода до конца пермского, т. е. за 80 млн. лет.

Литература:

1 Ван А. В., Матухин Р. Г. Продукты эксплозивного вулканизма в девонских отложениях северо-запада Сибирской платформы. //Труды СНИИГГиМС, серия «Литология и геохимия», вып.91. -Новосибирск, 1969.

2. Карпов Г. П. Вулканотерригенные породы Сибирской платформы//Литология и полезные ископаемые: АН СССР. – М., 1978. – С. 85—94.

3. Карпов Г. П. 1. Критерии эффузивов пермо-триасовой трапповой формации на юго-западе Тунгусской синеклизы //Схемы базитового магматизма железорудных и алмазоносных районов Сибирской платформы. – Иркутск, 1987. – С. 23—24.

4.Карпов Г. П. Стратиграфическое положение вулканогенных образований угленосной серии Тунгусского бассейна //Вестник СО АН СССР, серия «Геология». – М., 1990, №2. – С. 67—73.

5. Кутейников Е. С., Орлов И. М., Олейников Ю. Н. Позднепротерозойские траппы Анабарской синеклизы //Геология и геофизика. – 1967, №2.

6. Кутейников Е. С., Масайтис В. Л. Трапповый вулканизм и тектоника Сибирской платформы в позднем протерозое //Вулканизм тектогенез. – М.: Наука, 1968.

7. Лебедев А. П. Трапповая формация центральной части Тунгусского бассейна //Труды ГИН, вып. 161, серия «Петрография». – М.: изд-во АН СССР, 1955.

8. Леонов Б. Н., Прокопчук Б. И., Орлов Ю. И. Алмазы Приленской области. – М.: Наука, 1966.

9. Малеев Е. Ф. «Критерии диагностики фаций и генетических типов вулканитов». – М., Наука, 1975.

10. Обручев С. В. Тунгусский бассейн (южная и западная часть) //Труды Всес. развед. Объединения. Том 1. Вып. 164, – 1932.

11. Филатов В. Ф. Среднепалеозойские траппы на западной окраине Сибирской платформы //Бюлл. ОНТИ ВИЭМС, серия «Региональная геология и методика геол. картирования». – 1969, №2.