© Ю.В. Филиппович. 2001 |
НОВАЯ КОНЦЕПЦИЯ ТЕКТОНИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ФУНДАМЕНТА И ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА ЗАПАДНОСИБИРСКОЙ ПЛИТЫ
Ю.В. Филиппович (ЦАГГИ, Южный филиал ОАО "Хантымансийскгеофизика")
Новизна подхода к тектоническому строению доюрского основания и осадочного чехла Западно-Сибирской геосинеклизы заключается в том, что он методологически базируется на основных положениях родственных по своей сути гипотез: расширяющейся (У. Кэри) и пульсационно-расширяющейся (Е.Е. Милановский) Земли, космогонические предпосылки и наиболее реальный механизм увеличения объема, которой обоснованы В.Н. Лариным (1980) (изначально гидридный состав Земли). В рамки последнего весьма удачно укладываются верхнемантийно-коровые геодинамические процессы формирования и развития геосинклиналей и платформ (Артюшков Е.В., 1993).
В разработке направленности действия латеральной составляющей литосферной тектоники приоритет, безусловно, принадлежит У. Кэри. В первую очередь практический интерес представляет его фундаментальная "концепция ороклинов", которая послужила методической основой данного исследования [4]. У. Кэри считает, что области рифтогенеза, маркирующие распад щитов, не могут полностью переработаться более поздними тектоническими движениями, а пластичные зоны должны отражать в своем строении напряжения изгиба, связанные с перемещением щитов. При этом под ороклинами понимаются не только орогенические пояса (горные хребты, складчатые пояса), но и любые структурные элементы, изменяющие свое простирание под действием горизонтальных напряжений.
Согласно У. Кери, в результате расширения Земли блоки континентальной коры перемещаются в радиальном направлении и в условиях вращающегося квазижидкого сфероида приобретают определенные моменты инерции. Взаимодействие инерционных сил с гравитационными обусловливает формирование мегасдвиговых перемещений, вызывающих глобальные литосферные кручения. Этот автор выделяет две сопряженные области глобального кручения: экваториальную (левостороннюю) - "тетическую" и меридиональную (правостороннюю), приуроченную в настоящее время к Циркум-тихоокеанской зоне. Для первой характерно формирование ороклинов S-образного облика, для второй - Z-образной конфигурации [4].
Отсюда собственно Урало-Новоземельский ороклин относится к "палеотетической" области кручения. Учитывая его соотношение с мезо-кайнозойскими осадочными чехлами Западно-Сибирской и Тимано-Печорской геосинеклиз, время его образования как наиболее вероятное можно отнести к рубежу палеозоя и мезозоя. Этот вывод находит свое наглядное подтверждение в геологических особенностях узловой зоны сочленения названных геоструктур, а именно в пределах Пайхойского блока, где отмечается резко несогласное взаимоотношение торцевого типа верхнепермских прибрежно-морских отложений Байдарацко-Новоземельской области с существенно континентальными образованиями западного склона Урала (Дедеев В.А. и др., 1983; [1]). Тем более что торцевой тип сочленения служит косвенным признаком проявления горизонтальных дислокаций. Таким образом, главная фаза тектонической активности сдвигового характера в Западной Сибири, по всей видимости, связана с глобальным триасовым тектогенезом, положившим начало раскрытию современных океанов.
В качестве структурно-тектонической основы для проведения данного исследования взяты два варианта официально признанной и наиболее детально проработанной "Тектонической карты фундамента Западно-Сибирской плиты и ее обрамления" под редакцией В.С. Суркова (1974, 1981). Использование двух вариантов карт обусловлено тем, что, по мнению автора статьи, отдельные тектонические элементы в раннем варианте выделены более удачно ( рис. 1 ).
Согласно этим картам в пределах южного докембрийско-палеозойского обрамления Западно-Сибирской равнины выделяется целая группа трансконтинентальных и субрегиональных разрывных линеаментов с выраженным сдвиговым характером дислокаций. В первую очередь к ним относятся Главный Саянский разлом северо-западного простирания (левосторонний), контролирующий западную границу области развития Восточно-Саянских байкалид, и Чингизский региональный сдвиг северо-восточного простирания (правосторонний). Кроме того, достаточно амплитудные правосторонние сдвиговые дислокации, но субширотной (северо-восточной) ориентировки выделяются в пределах Барнаульского и Ангаро-Канского выступов. Учитывая тождественность этих зон дизъюнктивов как по простиранию, так и амплитуде, можно сделать вывод об их генетической взаимосвязи. Тем более что их единство подтверждают резкие повороты рек Томь и Чулым, свидетельствующие как раз о правосторонних горизонтальных тектонических смещениях.
Уральский ороген также не является исключением. "Позднекаменноугольные сдвигонадвиги и сдвиговзбросы развиты особенно широко и образуют интенсивные дислокации в зонах Урала. Они обладают западными и восточными вергентностями складчатых структур и соответствующими наклонами сместителей. Эти дислокации определены как системы с левыми знаками смещений" [5]. Каменноугольный возраст сдвигов, предполагаемый К.П. Плюсниным, является в достаточной степени условным, так как в пределах Уральского кряжа практически полностью отсутствуют пермские образования, что соответственно позволяет "омолодить" время формирования горизонтальных дислокаций, тем более что складчатые структуры западного склона Урала надвинуты именно на пермские отложения. Кроме того, относительная тектоноформационная обособленность восточного склона Урала от основного хребта позволяет рассматривать Главный Уральский разлом как мегасдвиг (Копп М.Л., 1999).
Выделение сдвиговых дислокаций в погребенном под мощным мезо-кайнозойским осадочным чехлом фундаменте Западно-Сибирской геосинеклизы, естественно, сопряжено со значительными трудностями и носит в существенной степени условный характер. В то же время авторы анализируемой карты определяют границы блоков различного возраста консолидации как тектонически обусловленные линеаменты шовного типа, выделяемые по комплексу различных параметров. Поэтому вполне обоснованно можно объяснить характер некоторых регионально прослеживаемых дизъюнктивных нарушений сдвиговой природой (см. рис. 1 ). Тем более что взаимоотношение отдельных блоков на карте имеет выраженное горизонтальное смещение.
В первую очередь это относится к зоне сочленения Салымской системы и Уват-Хантымансийского срединного массива, а Усть-Тымский блок практически однозначно рассматривается как фрагмент Салаирско-Кузнецкой складчатой системы.
В восточной части Западной Сибири Енисейская серия линеаментов, предположительно контролирующая западную границу области развития приенисейских байкалид, является, по существу, продолжением Восточно-Саянской системы дислокаций. С этой точки зрения межблоковый шов, разграничивающий уральские герциниды и казахстанские каледониды, являющийся также восточной границей так называемого Уват-Хантымансийского срединного массива, автором воспринимается как крупный правосторонний мегасдвиг регионального уровня. Левостороннюю природу имеет выделяемый по фундаменту Иртышский разлом, контролирующий границу Казахстанского и Салымского блоков. Уральский фрагмент этого линеамента по данным глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ) выделяется как коровый разлом. В зоне его прослеживания от Тобола через Алапаевск до Соликамска отмечается сдвиг изолиний мощностей земной коры и гравитационного поля (Кашубин С.Н. и др., 1998).
Следует особо отметить, что сдвиговые нарушения генетически связаны с надвиговыми дислокациями и, согласно А.И. Суворову (1961), образуют сопряженные "динамопары". Другая группа исследователей, развивая идею П.С. Воронова (1969), рассматривает их связь как единую зону сдвига, в пределах которой субвертикальный сместитель искривляется в направлении, требующем наименьших энергетических затрат при смещении, стремясь приобрести горизонтальное положение [3]. В любом случае "...главные надвиговые швы приурочены к границам гетерогенных блоков, к периферии кратонов с сиалической мощной корой и прогибов с гетерогенной и базитовой относительно маломощной корой. Это свойство приспособляемости лучше всего отражает роль границ гетерогенных блоков как ослабленных зон при разрядке тангенциальных напряжений в общем процессе скучивания земной коры" [5]. Особенно явно надвиговые дислокации проявляются как по фронту смещаемого блока, так и в зоне плоскости сместителя.
Эта ситуация - не исключение и для доюрского основания Западно-Сибирской плиты. Наиболее наглядным примером служит Русско-Часельский вал, соответствующий по фундаменту Тазовскому антиклинорию и который в области развития Нядояхского блока по сейсмоматериалам MOB ОГТ представляет собой фронт надвига, направленного с юго-востока на северо-запад. Причем наблюдается даже надвигание складчатых образований фундамента на слабодислоцированные породы триасового комплекса. Следует отметить, что этот район приурочен к северному продолжению Алтае-Саянской системы дизъюнктивных дислокаций, в пределах которых зафиксировано значительное проявление надвигов, развивавшихся вдоль Восточно-Саянского и Алтае-Кузнецкого разломов [1]. Широкое распространение горизонтальных дислокаций также установлено на Северном и Полярном Урале, где Пайхой надвинут на структуры Урала и Тимано-Печорской геосинеклизы.
В последние годы по результатам детального комплексного анализа потенциальных полей в пределах Уват-Кондинского района прогнозируется значительное влияние на тектоническое строение фундамента горизонтальных движений сдвигонадвигового характера (Воронов В.Н., Криночкин В.Г., 1998), затронувших согласно данным MOB ОГТ юрско-неокомскую часть осадочного чехла. Большинством исследователей данный район воспринимается как зона сочленения казахстанских каледонид, салымских ранних и уральских поздних герцинид, а по В.С. Суркову, в нее входит также Уват-Хантымансийский срединный массив байкальской консолидации. В рамках представленной концепции горизонтальные движения являются следствием значительного северного перемещения по мегасдвигам восточных уралид и Казахстанского блока, а также западного смещения Салымского блока. Очевидно, что фронт выдвижения последних двух геоструктур и обусловил формирование надвиговых дислокаций. Более того, широкое проявление надвиговых структур триас-неокомского возраста установлено практически на всем протяжении Тургайского (Тюменско-Кустанайского) прогиба, который контролирует шовную зону уралид и каледонид [1]. Следует отметить, что линейно вытянутые депрессии, непосредственно примыкающие к глубинным региональным линеаментам, по существу, являются индикаторами крупномасштабных сдвиговых дислокаций и относятся к классу вдольсдвиговых депрессий ("сдвиговый рифт", по Рихтеру, 1963).
Определенным подтверждением этой концепции могут служить отдельные структурно-тектонические элементы, выделяющиеся внутри самостоятельных тектоноформационных блоков. В первую очередь вызывает интерес Красноленинский выступ, осложняющий центральную часть Уват-Хантымансийского срединного массива (по В.С. Суркову). Хотя его современное простирание соответствует Салымской раннегерцинской складчатой системе, но по формационному составу он в большей степени тяготеет к уралидам. Поэтому, прогнозируя правостороннее сдвиговое смещение всего массива, можно вполне обоснованно предположить вращение выступа по часовой стрелке. Таким образом, Красноленинский выступ изначально являлся северным продолжением Шаимского антиклинория. Аналогичное вращение, по всей видимости, испытал также и соседний Ляпинский выступ. Подобная ситуация наблюдается и по Улуюльско-Среднечулымскому выступу, осложняющему северную часть области развития салаирид. Возвратное, против часовой стрелки, вращение этого элемента позволяет рассматривать его как северный фрагмент Томского выступа.
Наиболее яркие объекты противоположного вращения структур наблюдаются в пределах Пайхойской складчатой системы, являющиеся следствием левостороннего сдвигового смещения. Следует подчеркнуть, что у всех перечисленных структурно-тектонических элементов отмечаются сопряженные наложенные впадины и прогибы, обусловленные, очевидно, процессами растяжения в результате вращения структур.
Эта тенденция изменения простирания структур под действием горизонтальных напряжений сохраняется и для осадочного чехла. В частности, региональные особенности тектонического строения Сургутского и Нижневартовского сводов, а именно встречное дугообразное взаимоотношение их главных осей, позволяют предположить разнонаправленное вращение этих структур соответственно по часовой и против часовой стрелки. По всей видимости, образование Юганской впадины обусловлено процессами растяжения земной коры в результате вращения этих антиклинальных структур.
На основании изложенного проведена предварительная реконструкция строения фундамента Западно-Сибирской геосинеклизы на конец палеозоя. Методически она состояла в следующем. С учетом взаимоотношения тектонических блоков, различных по возрасту консолидации, с определенной долей условности была определена очередность их перемещения.
Первым предположительно активизировался Тургайский шов, по которому произошло смещение уралид в северо-восточном направлении на расстояние -675 км. Следующим по очереди предполагается левостороннее суммарное смещение в 600 км Енисей-Карской тектонической зоны вдоль Саяно-Пайхойского линеамента, который выделяется целым рядом исследователей по особенностям аномального гравитационного поля [2] и геоморфологическим признакам [3]. Причем Е.С. Кутейников также определяет этот линеамент как левосторонний сдвиг [3]. Кроме того, он, по существу, является материковым продолжением Исландского мегасдвига, установленного У. Кэри [4]. Его левосторонняя природа и значительные амплитуды смещений по отдельным сдвигам регионального уровня (до 200 км) в пределах Баренцевоморского региона подтверждаются и другими исследователями (Верба М.Л., Иванова Н.М., 2000).
Далее произошла активизация Барнаульско-Ангарского мегасдвига (амплитуда 225 км), вызвавшая перемещение одноименных выступов. Не исключено, что на данном тектоническом этапе этот линеамент являлся продолжением Чингизского сдвига, амплитуда которого также составляет 225 км. Очевидно, одновременно проявились сдвиговые дислокации с аналогичной амплитудой по Усть-Тымскому разлому, обусловившие заложение одноименного "грабен-рифта".
Завершающим аккордом, по-видимому, послужило перемещение Салымского блока с суммарной амплитудой левостороннего сдвига ~ 200 км. Этот Тимано-Зайсанский (по Г.И. Мартынову [2]) линеамент ограничивает с юга крупную зону горизонтальных дислокаций - Рудноалтайско-Тиманскую (по Е.С. Кутейникову [3]), или Большеземельско-Иртышскую (по Г.И. Мартынову). Правомерность его выделения подтверждается результатами исследований тектонического строения и эволюции зоны сочленения Рудного и Горного Алтая (Буслов М.М. и др., 2000), северо-западным продолжением которых считается Салымская складчатая система. М.М. Буслов и др. считают, что определяющую роль в формировании структур Алтайской складчатой области играет система "левосторонних сдвигов с амплитудами смещения до многих сотен километров", являющаяся следствием позднекаменноугольно-раннепермской коллизии Казахстанского и Сибирского континентов. Конечно, определение возраста сдвиговых дислокаций, как и в отношении отмеченной ранее "уральской ситуации", носит достаточно условный характер. И в том, и в другом случае М.М. Буслов и др. выделяют нижнюю возрастную границу, так как в посткаменноугольное время вплоть до позднего мела практически вся территория складчато-орогенного обрамления Западно-Сибирской геосинеклизы являлась преимущественно областью денудации и испытывала перерыв в осадконакоплении. Более того, согласно их представлениям позднекаменноугольно-раннепермские образования также были охвачены сдвиговыми дислокациями. Таким образом, их триасовый возраст предполагается как наиболее вероятный.
Следующим этапом разработки концепции стало установление первоначального положения тектонических мегаблоков. В соответствии с определенной выше очередностью движений отдельных блоков было проведено их последовательное смещение в обратном порядке по линиям предполагаемых и установленных сдвигов. Результат сбора этой своеобразной мозаики представлен на рис. 2. Для удобства восприятия палинспастическая реконструкция выполнена в прямоугольной системе координат.
В результате сдвигового перемещения блоков земной коры получилась более компактная, упорядоченная и закономерная система соотношения разновозрастных складчатых мегаструктур. В частности, выявлено существенное сокращение площади мезо-кайнозойскои Ямало-Тазовской мегасинеклизы и установлена приуроченность Урало-Новоземельской складчатой области и герцинид Таймыра к единому геосинклинальному поясу. Следует особо подчеркнуть, что в процессе палеотектонических реконструкций практически полностью отсутствовали элементы субъективной подгонки. Это, по мнению автора, косвенно свидетельствует о наиболее удачном блоково-тектоничес-ком расчленении фундамента Западной Сибири, выполненном В.С. Сурковым и О.Г. Жеро, вне зависимости от его внутреннего структурно-формационного наполнения.
Таким образом, в рамках изложенной гипотезы формирование Западно-Сибирской геосинеклизы является результатом мегасдвиговых перемещений отдельных блоков в пределах анализируемой территории на рубеже палеозоя и мезозоя, обусловивших значительное неравномерное и асимметричное растяжение земной коры. К аналогичному выводу о генезисе Западно-Сибирского мезо-кайнозойского осадочного бассейна пришли специалисты Стамбульского технического университета Б.А. Натальин и А.М.Д. Шенгер (2000) на основе изучения эволюции всей области развития алтаид. Необходимо также отметить, что формирование Туранской геосинеклизы, вероятно не в последнюю очередь, обусловлено перемещением в северном направлении казахстанских каледонид и уральских герцинид, которое способствовало заложению в их южной тыловой области крупной зоны растяжения.
Начало процесса формирования Западно-Сибирской геосинеклизы в триасовое время сопровождалось образованием в зонах относительно слабого растяжения (западная и южная части) многочисленных грабенов, заполнявшихся вулканогенно-осадочным комплексом туринской и челябинской серий. Области максимального растяжения (северные и северо-восточные районы) характеризуются покровообразным обликом развития эффузивно-осадочных отложений красноселькупской и нижней части тампейской серий, что в большей степени соответствует стадии рифтогенеза.
Очередность сдвиговых перемещений, по мнению автора, позволяет определить относительный возраст завершения вулканической деятельности в отдельных районах Западной Сибири и ее ближайшего окружения. Прогнозируется следующий ряд типов разреза в сторону омоложения верхов эффузивных образований: туринская серия (Т1) - тампейская серия (Т2) - конитлорская свита (Т3). Последняя выделяется в северной части Сургутского свода в стратиграфическом диапазоне верхнего триаса и представлена нехарактерным для Западной Сибири риолитовым эффузивным комплексом (Бочкарев B.C. и др., 2000). Аналогичная по составу толща в пределах Красноленинского района выделена В.Г. Криночкиным (1998) в рогожниковскую свиту. Территориальная приуроченность обоих проявлений триасового бимодального вулканизма свидетельствует об их прямой генетической связи со сдвиговым смещением Салымского мегаблока.
Обоснованием рифтогенной природы триасовых вулканических образований северной части Западной Сибири могут служить следующие факторы. Так, в пределах Ямало-Тазовской области ГСЗ установлено значительное увеличение скорости прохождения волн, интерпретируемое как относительное повышение плотности и степени основности состава земной коры. Практически всеми специалистами эта территория Западной Сибири относится к району с переходным типом коры, характеризующимся существенным сокращением мощности ее консолидированной части, что свидетельствует о преобладании процессов растяжения (Сурков В.С., Жеро О.Г., 1981, Кунин Н.Я., Иогансон Л.И., 1984, Песковский И.Д., 1992).
Если рассматривать этот район как область рифтогенеза, то особый интерес начинает представлять так называемый Мессояхский порог субширотного простирания. Антиклинальные структуры этого субрегионального тектонического элемента выделяются значительной дизъюнктивной дислоцированностью и высокоамплитудным (до нескольких сот метров) инверсионным характером своего развития. В зоне его расположения фиксируется довольно резкий минимум аномалий Буге (Песковский И.Д., 1992), характерный для рифтовых структур. Кроме того, в его пределах отмечается протяженная (от Усть-Енисея до Приполярного Урала) субширотная полоса проявления процессов цеолитизации, происходивших (или даже происходящих) предположительно в результате метасоматоза полевых шпатов, обусловленного проникновением по разломам глубинных ювенильных растворов. В частности, интенсивная цеолитизация продуктивных пластов приводит к значительному снижению открытой пористости и соответственно проницаемости коллекторов. Ввиду того, что эти процессы затронули нефтегазонасыщенные породы, вполне обоснованно предположить их вторичность по отношению к аккумуляции УВ. По всей видимости, цеолитизация является следствием неотектонической активизации.
Все освещенные выше факторы, по мнению автора, свидетельствуют в пользу того, что Мессояхский порог вполне можно отождествить с осевым горстом (хребтом) неразвившегося рифта. В.С. Сурков также определяет его как горст, являющийся западным продолжением Малохетско-Рассохинской системы горстовых поднятий Енисей-Хатангского прогиба. Отсутствие в осевых частях выделенных горстовых элементов так называемых рифтовых долин (грабенов) не является таким уж исключительным событием. Например, подобных долин лишены Восточно- и Южно-Тихоокеанские поднятия, а также значительная часть хр. Рейкьянес. В данном случае определенная тектоническая "недоразвитость" этой рифтовой системы, вероятно, обусловлена факторами общепланетарного уровня. По-видимому, перемещение в среднем - позднем мезозое "палеотетического" пояса в область, близкую современному положению экватора (или, вернее, уход рассматриваемого региона из него), и начавшееся в юре катастрофическое расширение Земли с заложением активно развивающихся некомпенсированных зон спрединга в пределах Тихого и Атлантического океанов, а в мелу также Индийского и Северного Ледовитого не позволили сформировать аналогичную область в Западной Сибири, которая перешла лишь в плитную стадию.
В результате аналогичных палинспастических реконструкций спрединга Северного Ледовитого океана, выполненных М.Л. Вербой, выяснено, что механизм его формирования включает не только чистый раздвиг, но и сдвиг, параллельный оси раздвига. По сопоставлению же фрагментов палеозойских осадочных бассейнов Северной Земли и Новосибирских островов, разобщенных в современном плане структурами Лаптевского шельфа, установлена их приуроченность к единому массиву на конец перми, разделение которого произошло в триасовое время (Верба М.Л., 1998). Налицо полная адекватность этих выводов представляемой концепции формирования Западно-Сибирской геосинеклизы. Более того, разобщение Новосибирско-Североземельского массива обусловлено сдвиго-раздвигом, корни которого уходят в Енисей-Хатангский мегапрогиб. Соответственно последний в совокупности с Ямало-Тазовской мегасинеклизой с полным правом можно рассматривать как рифтогенную зону, осложненную в центральной части Мессояхско-Рассохинским горстом, который в свою очередь контролируется северным фрагментом Тургайского мегасдвига.
Рифтогенную природу Енисей-Хатангской мегадепрессии отчасти подтверждают особенности изменения химического состава базальтоидов Норильского района вверх по разрезу. Нижние щелочные базальты норильской свиты (индский ярус T1) характеризуются отчетливо выраженной верхнекоровой отрицательной европиевой аномалией, а также заметно повышенным содержанием легких редкоземельных элементов (РЗЭ), свидетельствующим об участии в их формировании сиалических пород коры, т.е. о процессах контаминации. Напротив, примитивные толииты мокулаевской свиты (оленекский ярус Т1) имеют пологий (без европиевой аномалии) спектр РЗЭ, аналогичный таковому базальтов срединно-океанических хребтов (Блюман Б. А., 1998). Кстати, в этом районе Л.М. Плотниковым в 1963 г. была установлена приуроченность фрагментов триасовых трапповых интрузий к присдвиговым ячейкам растяжения [3].
Таким образом, наблюдается эволюционный ряд: от сдвига к раздвигу, что соответствует особенностям мезозойского рифтогенеза современной Арктической области.
Существование предполагаемой Мессояхско-Рассохинской рифтогенной структуры, естественно, отражается на особенностях тектонического строения осадочного чехла этой территории. Причем в этом районе выделяется весьма широкая зона резко несогласного субширотного (Енисей-Хатангского) простирания, представляющая собой серию линейных разнознаковых структурных элементов I и II порядков, среди которых наиболее морфологически выраженной является Мессояхская "гряда". По данным сейсморазведки составляющие ее структуры сформировались на рубеже юры и мела в результате высокоамплитудной тектонической инверсии, сопровождавшейся размывом значительной по мощности толщи отложений. Образование этой линейной структурной зоны обусловлено общерегиональным позднеюрским тектогенезом.
В этой связи как результат собственно триасовых сдвигораздвиговых дислокаций воспринимается система Геофизического и Танамского валов, которая смещена по Саяно-Пайхойскому мегасдвигу и является "отмершей" ветвью рифта. В данной ситуации просматриваются определенные аналогии с хребтами Гаккеля и Ломоносова Арктического бассейна. Более того, есть все основания предполагать последовательное, ориентировочно четырехкратное смещение Ямало-Тазовской области по Саяно-Пайхойскому линеаменту в течение мезозоя - кайнозоя с шагом в 110-120 км и с общей тенденцией к затуханию тектонической активности. О последнем свидетельствует заметное уменьшение в южном направлении амплитуд и протяженности Мессояхского, Ямбургского, Песцового и Юбилейного валов, которые, вероятно, маркируют этапы сдвиговых смещений. Очевидно, существует прямая связь с основными общерегиональными для Западной Сибири периодами тектонической активности: позднеюрским, раннеаптским, туронским и неогеновым.
Ввиду того, что любая гипотеза или анализ предполагают какой-то практический выход, автор взял на себя смелость представить на суд геологической общественности собственный вариант схемы тектонического районирования фундамента Западно-Сибирской плиты ( рис. 3 ). Возраст консолидации тектонических блоков дан в соответствии с возрастом домезозойских складчатых комплексов, выделенных в пределах обрамления Западно-Сибирской плиты на тектонической карте В.С. Суркова (1981). Основными отличиями от официально принятой схемы являются отнесение области центрально-западно-сибирских поздних герцинид к зоне северного продолжения Кузнецко-Алтайской складчатой системы салаирид и ликвидация так называемого Уват-Хантымансийского массива как самостоятельной структурно-формационной единицы. В рамках представленной схемы тектонические блоки байкальского возраста консолидации, переработанные последующими тектогенезами, рассматриваются автором в качестве активных окраин океанических бассейнов: Кас-ский и Нядояхский - раннекаледон-ского, Барнаульско-Алтайский и Юганский - раннегерцинского.
Следующий аспект представляемой гипотезы содержит анализ особенностей и закономерностей пространственного взаимоотношения выделенных мегасдвигов (см. рис.1 , рис. 2 ). Схемы наглядно свидетельствуют, что прогнозируемые линеаменты представляют собой явно выраженную ортогональную систему, оси которой имеют северо-восточное и северо-западное направления. Их взаимное пересечение ограничивает условный прямоугольник с соотношением сторон 1200x900 км, включающий в себя центральную и юго-восточную части Западной Сибири. При этом отмечается интересная закономерность, точки пересечения Саяно-Пайхойского линеамента мегасдвигами северо-западного простирания (Главный Уральский разлом, Тургайский, Усть-Тымский и Барнаульско-Ангарский) фиксируют равные отрезки в 600 км. И этот факт уже нельзя отнести к разряду случайностей. Эту выявленную закономерность можно условно назвать "планетарным тектоническим шагом" мегасдвигов северовосточного простирания. Расположение на равных расстояниях друг от друга близких по ориентировке, размерам и амплитуде зон сдвигов или элементарных сдвигов является одной из основных характерных особенностей горизонтальных дислокаций [3].
Зоны их пересечения с предполагаемыми линеаментами северо-западного направления ("узловые точки" по определению автора) также являются не случайными, а в достаточной степени геологически обусловленными. Как следует из исходной "Тектонической карты фундамента..." В.С. Суркова (см. рис. 1 ), все они приурочены к зонам сочленения блоков различного возраста консолидации. Естественно, что их существование должно сказываться на тектоническом строении и развитии непосредственно окружающей их территории.
Рассмотрим это предположение на примере "узловой точки", контролирующей участок пересечения наиболее высокоамплитудных Тургайского и Саяно-Пайхойского мегасдвигов. По отношению к осадочному чехлу она тектонически приурочена к юго-западному склону Танловского вала (Северо-Комсомольское месторождение). Сейсморазведочными работами МОГТ, проведенными непосредственно в зоне ее расположения, выявлена уникальная для Западной Сибири тектоническая структура - эшелонированное грабенообразное проседание пород мелового возраста кольцевого типа. Строение этого геологического объекта, конечно в общих чертах, напоминает кимберлитовые "трубки взрыва" Якутии. В частности, П.Н. Кропоткин приписывает подобным структурам, приуроченным к пересечениям крупных разломов, эндогенное, взрывное происхождение.
Выделенная на рис. 1 , рис. 2 система региональных линеаментов сдвигового типа отражает еще одну выраженную закономерность - кратность амплитуд однонаправленных мегасдвигов. На основании этой закономерности расстояния в 225 км для сдвигов северо-восточного простирания и в 200 км для сдвигов северо-западного направления можно условно назвать "региональным тектоническим шагом", причем уже определенным для двух взаимно перпендикулярных направлений. Оконтуриваемую ими геометрическую фигуру автор отождествляет с "элементарной геотектонической ячейкой". В частности, для Урала расстояние в 200 км разделяет эпицентры максимальных для этого региона землетрясений (более 6-7 баллов) и определяет размер тектонических блоков, участвующих в процессе накопления напряжений (Кашубин С.Н. и др., 1998).
Согласно "концепции ороклинов" широкое развитие левосторонних мегасдвигов свидетельствует о приуроченности Западной Сибири на рубеже палеозоя и мезозоя к "тетической" приэкваториальной области. В то же время значительные по своим масштабам проявления правосторонних сдвиговых дислокаций требуют отнести анализируемую территорию к палеомеридиональной области кручения. Такое совместное существование разнонаправленных планетарных тектонических процессов возможно только в одном случае, а именно. Западная Сибирь в триасе находилась в зоне сочленения экваториальной и меридиональной областей кручения. Этот вывод требует соответствующей фактической поддержки.
Во-первых, в пределах Казахстанского массива, а также Южного и Среднего Урала отмечается широкое развитие триасовых кор выветривания. Обилие красноцветов свидетельствует о преобладании аллитного и латеритного типов выветривания [1], т.е. о приуроченности этой области к тропическому или субтропическому поясам.
Во-вторых, согласно палеомагнитным реконструкциям полюс в триасе находился примерно в пределах Колымского нагорья, что очень хорошо согласуется с прогнозируемыми автором направлениями палеоширот и палеомеридианов.
В-третьих, гипотеза расширяющейся Земли предполагает по осредненной оценке более чем двукратное увеличение радиуса планеты с конца палеозоя. Даже приближенное сопоставление современного расстояния от экватора до полюса (около 10000 км) и расстояния от Колымы до Омска (около 4000 км) дает весьма близкое соотношение.
Следует отметить еще один интересный факт. Как указывалось ранее, прямоугольная проекция в палинспастических реконструкциях использовалась для удобства восприятия. В реальных географических координатах выделенные мегасдвиги имеют дугообразный облик (см. рис. 1 ), преобладающий у структур планетарного уровня. При этом расстояние между левосторонними (палеоширотными) линеаментами северо-западного простирания соответствует 8° современной широтной сетки. Это обстоятельство позволяет в существенной мере уточнить реальное палеогеографическое местоположение Западной Сибири в триасовое время. Для этой цели мы используем отношение сторон "элементарной тектонической ячейки", равное 1,125. Подобное соотношение длин 1° долготы и 1° широты отмечается примерно в пределах современной широты 30°, которая практически ограничивает тропическую климатическую область.
Выявленная приуроченность установленных мегасдвиговых дислокаций Западной Сибири к зоне пересечения палеоэкваториальной и палеомеридиональной областей литосферного кручения в совокупности с особенностями тектонических процессов, сопровождающих их активизацию, а именно преимущественно северо-западной направленностью грабенообразования и северо-восточной - надвигообразования, позволяет сделать вполне логичный вывод: правосторонние сдвиги проявляются в условиях растяжения (сдвигораздвиги - pul apart), левосторонние - в обстановке сжатия (сдвигонадвиги). Таким образом, в рамках гипотезы расширяющейся Земли геологические мегаструктуры, попадающие в планетарные зоны меридиональной напряженности, будут испытывать процессы рифтогенеза, а располагающиеся в приэкваториальной части - коллизию. Этот вывод, по мнению автора, подтверждается как современной планетарной геотектонической ситуацией, так и палеотектонической обстановкой Западной Сибири на рубеже палеозоя и мезозоя. Более того, периодичность и последовательность проявления этих процессов в пределах отдельных мега-блоков земной коры может служить дополнительным свидетельством в пользу реальности некоторых положений гипотезы поперечного вращения литосферы К.П. Плюснина [5].
Выявленная в пределах Западно-Сибирского региона диагональная направленность сдвиговых линеаментов хорошо проявляется в системе линейных структур аномального гравитационного поля (АГП) по всей территории России. Согласно Г.И. Мартынову, в Западной Сибири они представлены в большинстве случаев малоинтенсивными, прерывистыми элементами градиентных зон, линейно прослеживаемых в пределах всего региона и связанных с плотностными разделами на границах различных геологических структур коры, а главное, находят свое отражение в физическом рельефе и гидросети. По его мнению, разломы диагональных направлений представляют собой консервативно ориентированную в пространственно-временных координатах систему деформационных структур, свидетельствующую о постоянстве действия или периодического возобновления механизма ее формирования. То есть диагональная локсодромическая система линеаментов АГП геометрически и, возможно, физически сопоставима с планетарной сетью макротрещиноватости [2].
Сравнительный анализ современной и палеотектонической ситуаций, представленных на рис. 1 и рис. 2 , в основном подтверждает выше освещенную точку зрения. Выделенные триасовые сдвиговые дислокации достаточно хорошо согласуются с современными геоморфологическими элементами поверхности Западно-Сибирской равнины и ее складчато-орогенного обрамления. В первую очередь проявляется достаточно выраженная связь с гидрографической сетью региона. Направления линеаментов контролируются относительно прямолинейными участками рек и водоразделами. Узловые точки приурочены в основном либо к устьям, либо к истокам рек. Зоны пересечения разнонаправленных мегасдвигов подчеркиваются резкими поворотами и крупными излучинами водных артерий. Следует отметить, что элементы дренажных речных систем весьма чувствительны к горизонтальным тектоническим дислокациям и традиционно используются как их специфические индикаторы при геоморфологических исследованиях. В нашем случае выраженный гидрографический контроль палеотектонических линеаментов свидетельствует о том, что выявленная палеосдвиговая система имела долгоживущий характер и оказывала существенное геоморфологическое влияние на всем протяжении мезо-кайнозойского осадконакопления, в том числе и на современный рельеф, очевидно, за счет активизации отдельных ее элементов.
Это предположение отчасти подтверждает анализ морфологических особенностей структурных карт различного ранга по опорному отражающему горизонту Б (кровля юры). В качестве наиболее яркого примера влияния левостороннего сдвига регионального характера можно привести изменение направлений простирания Танловского и Ямсовейского валов, являющихся элементами единой линейной структуры II порядка. О правостороннем сдвиговом смещении свидетельствует взаимоотношение осевых частей Тагринского и Ярайнерского валов. Зону пересечения двух направлений региональных сдвиговых дислокаций маркирует торцевое сочленение Угутского и Киняминского валов, западные крылья которых контролируются соответственно надрифтовой линейной депрессией Аганского "грабен-рифта" северо-восточного простирания и высокоамплитудной уступообразной флексурой северо-западного направления. Последний пример наглядно отражает разную пространственную ориентацию процессов преобладающего растяжения и сжатия.
К сожалению, выделение сдвиговых дислокаций на временных сейсмических разрезах МОГТ связано с объективными трудностями, заключающимися в первую очередь в преимущественном отсутствии вертикальной амплитуды смещения. В этой связи определенный интерес вызывают материалы аэрокосмодешифрирования и результаты интерпретации аномалий потенциальных полей. К этим видам геолого-геофизической информации у специалистов сейсмогеологического анализа описываемого региона - достаточно скептическое отношение, обусловленное довольно значительным несовпадением направлений разрывных нарушений, выделяемых по данным сейсморазведки и дешифрирования других дистанционных методов. Однако это противоречие в большей степени является кажущимся, так как они работают в разных плоскостях. Материалы сейсморазведки в основном отражают вертикальную неоднородность разреза, а вторые преимущественно фиксируют горизонтальные аномалии. При этом следует отметить, что, поскольку амплитуда горизонтальных дислокаций обычно превышает амплитуду вертикальных по меньшей мере на порядок, то соответственно они в первую очередь проявляются на аэрокосмоснимках и в аномалиях потенциальных полей. Не исключено также, что выделяемые по сейсмическим материалам сбросы и взбросы представляют собой оперяющие ветви сдвиговых дислокаций.
Выявленная в рамках представленной концепции площадная геометризация горизонтальных дислокаций с учетом установленных размеров "тектонических шагов" регионального уровня и их гидрографического контроля позволяет провести прогноз, конечно, с определенной долей условности, развития дополнительных, потенциальных направлений сдвигов, отличающихся только меньшей амплитудой. На рис. 4 представлена итоговая прогнозная схема, которая, по существу, отражает систему диагональных составляющих так называемой планетарной регматической сети разрывных нарушений. Следует отметить, что в данную систему "укладываются" гидрографические системы сопредельных Тимано-Печорского и Восточно-Сибирского бассейнов. Кстати, на аэро- и космофотоснимках фиксируется в основном аналогичная, довольно правильная диагональная система предполагаемых разрывных нарушений.
Прогнозируемая региональная система и ее долговременное существование, естественно, должны находить свое отражение в геологическом развитии и особенностях осадконакопления отложений мезо-кайнозойского орточехла. И за примерами далеко ходить не приходится. В первую очередь отмечается отличная сходимость с палеогеографической обстановкой формирования базальных отложений нижней юры, характеризующей, в частности, палеоморфологическую расчлененность рельефа доюрского основания к моменту начала процессов бассейнового осадконакопления. На соответствующих схемах (Мухер А.Г., Тугарева А.В., 1999), особенно по самому нижнему пласту Ю12, А.Г. Мухер выделяет серию палеодренажных систем северо-восточного направления, основные русла которых в общих чертах совпадают с прогнозируемыми линиями сдвиговых дислокаций, что вполне закономерно, так как последние в условиях растяжения формируют линейно вытянутые грабенообразмые прогибы. Осевые части подобных структур обычно и контролируют русловые потоки. Более того, устьевые части закономерно располагаются друг от друга на расстоянии 150-200 км, соответствующем установленному палеомеридиональному "тектоническому шагу" сдвиговых нарушений Наряду с этим направлением просматривается, хоть и в не столь явном виде, также и северо-западное простирание ответвлений палеодренажных систем с шагом, аналогичным палеоширотным сдвигам. Следует особо отметить, что, даже если рассматривать формирование нижнеюрских отложений в рамках "морской" модели (А.А. Нежданов, В.В. Огибенин), прогнозируемые шхерные врезы имеют аналогичную площадную приуроченность и простирание, подчиняясь той же закономерности распространения.
Определяющим влиянием сдвиговых дислокаций северо-восточного направления, по глубокому убеждению автора, обусловлено преобладание аналогичного общерегионального простирания литолого-фациальных зон меловых отложений осадочного чехла, в первую очередь неокомского и верхнемелового клиноформных комплексов. Более того, осевые части позднеюрско-неокомского, апт-альб-сеноманского и позднемелового морских бассейнов Западной Сибири отлично совпадают с выделенным Тургайским мегасдвигом, с которым согласно представленной концепции связывается наиболее значительная область растяжения земной коры в триасе. Следует также подчеркнуть, что именно в зоне его распространения отмечается максимальное по своей интенсивности для рассматриваемого региона проявление процессов сульфидного оруденения (галенит, сфалерит, пирит) в интервале битуминозных отложений баженовского горизонта. Это позволяет проводить аналогии, конечно, с определенной долей условности, с "красноморским" типом континентального рифтогенеза.
Наиболее ярким примером современных сдвиговых дислокаций в пределах Западно-Сибирского осадочного бассейна может служить Камышловское землетрясение 1962 г., в результате которого образовалась зияющая трещина, прорвавшая эоценовые диатомиты на протяжении 200 м. По сочетанию изгиба на северо-восток и локального раздвига вдоль трещины с общим субмеридиональным (190°) направлением ее формирование является результатом правостороннего смещения по Камышловскому разлому, прослеженному на сотни километров по геологическим и геофизическим данным [5]. В свете представленной концепции несколько иначе воспринимаются знаменитые палеоген-четвертичные бескорневые дислокации бассейна нижнего течения р. Обь. Отличительной чертой этих структур является их группирование в линейно вытянутые зоны с преобладающим северо-восточным простиранием и протяженностью до уже "привычных" 200 км. Следует отметить, что линейность геологических структур - один из определяющих признаков их тектонической природы. Кроме того, эти зоны дислокаций имеют в плане слегка дугообразную конфигурацию с направлением изгиба по часовой стрелке, свидетельствующим о заметном влиянии правосторонних горизонтальных смещений. Все это, а также широкое развитие в интервале дислоцированных мел-палеогеновых образований различного вида катаклазитов, при отсутствии в подстилающих отложениях согласно данным сейсморазведки аналогичных по вертикальной амплитуде разрывных нарушений, позволяет отнести их к складкам нагнетания или волочения присдвиговых зон.
Прогнозируемая сеть сдвиговых дислокаций в основном хорошо согласуется с планетарными "силовыми меридианами" Н.И. Змановского (Шпильман В.И., 1999). Возражение вызывает только выделение субмеридионального Уренгойско-Самотлорского волнового пакета, он же Уренгой-Колтогорский "грабен-рифт", по В.С. Суркову. Эта зона "тектонических напряжений в большей степени отражает направление общего напряжения изгиба Западно-Сибирской геосинеклизы. Соответственно разрывные нарушения регионального характера будут развиваться не вдоль, а поперек этого направления, что и фиксируется по материалам сейсморазведки.
По мнению автора, основную триасовую рифтогенную зону Западной Сибири контролирует являющийся, по существу, структурой типа put apart (сдвиго-раздвиг) Тургайский мегасдвиг, который включает собственно Тургайский шов и его Енисей-Хатангское продолжение - Малохетско-Рассохинскую горстовую систему.
В заключение необходимо отметить, что представленное исследование носит только общеконцептуальный характер и является лишь достаточно грубым каркасом, однако в рамки, которого непротиворечиво укладывается весьма широкий спектр фактических данных различного ранга. В настоящее время даже затруднительно очертить границы ее дальнейшего развития и практического применения. В принципе эта концепция уже изначально претендует на определенную всеобъемлемость начиная с более целенаправленного изучения тектонического строения и закономерностей геологического развития Западно-Сибирской геосинеклизы на протяжении мезозоя и кайнозоя, включая особенности седиментогенеза и характера распределения нефтегазоносности по площади и разрезу.
Но, прежде всего автор искренне надеется, что это исследование несколько оживит интерес к тектоническому строению Западной Сибири, в частности к проблеме тектоноформационного расчленения доюрского основания, и придаст новый импульс для развития основных устоявшихся (точнее, "застоявшихся") моделей. Предлагаемая концепция предоставляет оппонентам самые широкие возможности для проверки отдельных ее положений на конкретном фактическом материале и соответственно для объективной критики, которая будет воспринята автором статьи с благодарностью.
Литература
Principally new model of formation and evolution of West Siberian geosyneciise is considered on the methodical base of "oroctine concept" of W.Kerry. The author has distinguished a system of diagonal megafault dislocations, horizontal movements along which during Triassic were responsible for asymmetric extension and downwarping of the Earth s crust of Pre-Mesozoic West Siberian craton and had a significant effect on some sedimentation processes of Meso-Cenozoic orthocover. As a result it was obtained more regular correlation of different age folded megastructures at the end of Paleozoic. It was established a fault-thrusted nature of left-sided megafaults of north-western strike and fault-extension (rift) character of megafaults of north-eastern trend. The prevailing rofe of Turgai megafault controlled the axial zones of Mesozoic and Cenozoic sea basins of West Siberia is substantiated.
Рис. 1. СХЕМА ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТA ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ (по Суркову B.C., 1981)
1 - границы тектонических блоков (1 - Восточно-Европейская платформа, 2 - Сибирская платформа 3 - Уват-Хантымансийский, 4 - Межовский, 5 - Усть-Тымский, 6 - Нядояхский, 7 - Верхнекетский 8 - Барнаульский, 9 - Рудно-Алтайский, 10 - Теректинский, 11 - Чингизский, 12 - Уральский, 13 - Центрально-Западно-Сибирский, 14 - Таймырский, 15 - Салымский, 16 - Центрально-Казахстанский, 17 - Салаирско-Кузнецкий, 18 - Енисейский, 19 - Восточно-Саянский, 20 - Тимано-Печорский); 2 - границы блоков, выделенных В.С. Сурковым; 3 - узловые точки; 4 - установленные мегасдвиги: I - Тургайский, II - Саяно-Пайхойский, III - Барнаульско-Ангарский, IV - Усть-Тымский, V - Иртышский
Рис. 2. ПАЛИНСПАСТИЧЕСКАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ТЕКТОНИЧЕСКИХ БЛОКОВ ФУНДАМЕНТА ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ НА КОНЕЦ ПАЛЕОЗОЯ
1 схематизированные границы блоков (1 - Восточно-Европейский, 2 - Сибирский, 3 - Тимано-Печорский, 4-Енисейский, 5 - Касско-Нядояхский, 6 - Салаирско-Среднеобский, 7 - Барнаульско-Алтайско-Юганский. 8 - Чингизско-Салымский, 9 - Центрально-Казахстанский, 10 - Уральский, 11 - Таймырский, 12 - Пайхойско-Ямальский, 13 - Новоземельский); 2 - линия сдвига; VI - Главный Уральский мегасдвиг. Остальные усл. обозначения см. на рис. 1
Рис. 3. СХЕМА ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТА ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ПЛИТЫ (по Ю.В. Филипповичу)
1 - добайкальские платформы; 2 - байкалиды; 3 - салаириды, 4 - каледониды; 5 - байкалиды, переработанные салаирским тектогенезом; 6 - ранние герциниды: 7 - поздние герциниды; 8 - байкалиды, переработанные герцинским тектогенезом. Остальные усл. обозначения см. на рис. 1, 2
Рис. 4. СХЕМА ПРОГНОЗИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СДВИГОВЫХ ДИСЛОКАЦИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
1 - предполагаемые сдвиги. Остальные усл. обозначения см. на рис 1