Сибирская платформа

Сибирская (Центрально-сибирская) платформа охватывает огромную территорию междуречья Лены и Енисея. Граница ее большей частью определяется глубинными разломами. На востоке она выделяется наиболее уверенно и практически совпадает с долиной Лены, далее к югу почти доходит до побережья Охотского моря (Удская губа) и резко поворачивает на запад - юго-запад к Чите. Отсюда граница идет к южной оконечности оз. Байкал, далее на запад и северо-запад к Енисею, по долине которого поднимается вверх до устья реки и опять резко поворачивает на восток к Хатангскому заливу и устью Лены.

Говоря о Сибири, невольно вспоминаешь слова М. В. Ломоносова о том, что "...богатство российское Сибирью прирастать будет". Уже тогда гениальный ученый понимал, сколь богат этот край. Тем не менее, долгие столетия Сибирь была глухим таежным краем, где единственным промыслом была охота на пушного зверя. В 1670 г. амстердамский книготорговец Этьен Роже, побывавший в Сибири, писал: "Сибирь представляет собой громадное неизведанное пространство, простирающееся до Китайской стены. Едущие в Сибирь тратят на это путешествие шесть лет, будучи вынуждены останавливаться зимой в одних местах, а летом в других. Меха, каких не найдешь ни в одном другом месте, являются основным предметом торговли здешних жителей. Вместо хлеба, которого здесь нет, они едят вяленую рыбу. На целых шесть - семь недель, разбившись на группы, они на санях отправляются на охоту, одетые в три-четыре слоя шкур".

Промышленное освоение Сибири началось лишь в XIX в. Но только после Великой Октябрьской социалистической революции и особенно в наши дни оно стало проводиться в широких масштабах. Недавно французский публицист П. Рондьер, посетивший этот "медвежий угол", отмечал: "Ничто здесь не стоит на месте, все движется, кипит, стремительно мчится вперед... Необъятная, бескрайняя, богатейшая, многообещающая и вечно бурлящая земля... И тот, кто ничего не знает о ней, не знает будущего нашей планеты!".

Несмотря на стремление геологов как можно полнее разгадать тайны устройства недр Сибирской платформы и разведать запрятанные там богатства, изученность этой территории все еще очень мала. На 1 января 1978 г. здесь пробурено более 2,2 млн. м глубоких скважин. Однако плотность бурения, т е. отношение общего объема имеющихся скважин к площади региона, составляет в среднем всего 0,64 м/км², что почти в 17 раз ниже средней плотности глубокого бурения по Советскому Союзу. Причем объем бурения сосредоточен в центральных районах платформы, скважины располагаются преимущественно вдоль речных артерий. На большей же части территории пробурены лишь единичные скважины и плотность бурения колеблется в пределах 0,001-0,08 м/км². В центральных и северных районах Тунгусской низменности скважины вообще отсутствуют.

В большем объеме в пределах Сибирской платформы проведены геофизические исследования. Район покрыт магнитной и гравиметрической съемкой. В ряде мест осуществлены электроразведочные и сейсмические исследования. Площадная сейсморазведка, позволяющая достаточно детально прозондировать устройство недр, проведена менее чем на одной пятой части территории.

Подводя итог рассмотрению изученности недр Сибирской платформы, можно отметить, что более половины ее площади не охвачено даже региональными геолого-геофизическими работами. Тем не менее исследователи этого труднодоступного края уже приоткрыли завесу над некоторыми его геологическими тайнами и полны решимости продолжить штурм недр.

Фундамент-загадка

Пока еще многие районы Сибири таят в себе немало загадок. Одна из них - фундамент платформы. На дневную поверхность он выходит на севере (Анабарский выступ) и на юге (Алданский щит), обнажается также по периферии в районах Забайкалья и по течению Енисея. Наиболее хорошо изучен фундамент в районе Алданского щита, где он сложен кристаллическими породами архея и нижнего протерозоя. В составе архейской группы выделяют три комплекса (снизу вверх): иенгрский, тимптонский и джелтулинский, образованные в основном гнейсами с линзами железистых руд и мраморами. Эта толща перекрывается олекминским комплексом нижнего протерозоя, состоящим из кристаллических сланцев и гнейсов. Метаморфические породы фундамента прорваны мощными интрузиями гранитов, дунитов и габбро. В других местах фундамент Сибирской платформы имеет аналогичный состав.

По южной и западной перифериям платформы (Забайкалье, среднее и нижнее течение Енисея) в состав фундамента входят и более молодые протерозойские породы, представленные кристаллическими сланцами, кварцитами, конгломератами с прослоями эффузивных магматических пород. Имеются также интрузии гранитов (баргузинский комплекс).

Фундамент Сибирской платформы, так же как и фундамент Восточно-Европейской платформы, состоит из нескольких крупных полигональных блоков с возрастом консолидации от архейского до позднепротерозойского. Эта особенность тектонического строения фундамента отмечалась еще первыми исследователями платформы Н. С. Шатским и А. Д. Архангельским: "По нашим представлениям фундамент Сибирской плиты состоит из разновозрастных элементов, именно - из двух древнейших гранито-гнейсовых глыб - Северо-Сибирской (Анабарской. - В. Г.) и Алданской и из гораздо более молодых складчатых сооружений докембрийской эры, которые опоясывают архейские массивы".

С учетом современных данных региональное строение фундамента Сибирской платформы определяют пять основных геоблоков: Анабарский, Алданский, Вилюйский, Тунгусский и Байкальский.

Анабарский геоблок простирается от дельты Лены на юг до северной оконечности оз. Байкал. Сложен он сильнометаморфизованными архейскими комплексами. Магнитное и гравиметрическое поля геоблока характеризуются линейными аномалиями северо-западного простирания.

Алданский геоблок расположен на юго-востоке Сибирской платформы. Он образован глубокометаморфизованными, в основном архейскими образованиями, смятыми в линейные складки северо-западного простирания. Магнитное и гравиметрическое поля геоблока переменные, преимущественно с северо-западной ориентировкой аномалий.

Между Анабарским и Алданским архейскими геоблоками простирается Вилюйский геоблок, предположительно раннепротерозойского возраста консолидации. В его пределах ориентация аномалий магнитного и гравиметрического полей резко меняется с северо-западного на субширотное.

Западной части Сибирской платформы соответствует Тунгусский геоблок. Строение его фундамета наиболее дискуссионно. Магнитное и гравиметрическое поля затушеваны влиянием траппов, что искажает картину внутреннего строения фундамента. Предположительно считают возраст стабилизации Тунгусского геоблока раннепротерозойским, хотя некоторые ученые (П. Н. Кропоткин, Б. М. Валяев, Р. А. Гафаров и другие) склонны рассматривать его архейским.

Наиболее молодой (позднепротерозойский) Байкальский геоблок фундамента Сибирской платформы простирается сравнительно узкой полосой на юге, юго-западе и западе платформы. В его состав входят Байкальская складчатая зона, Восточный Саян, Енисейский кряж и Туруханско-Норильская гряда. Здесь отложения верхнего протерозоя сильно дислоцированы, прорваны интрузиями гранитов.

В чем же заключается загадка фундамента Сибирской платформы? Не в том, что он еще очень мало изучен, а в том, что даже начальные шаги в познании его принесли много неожиданного, если не сказать сенсационного. Так, на юге Алданского щита несколько лет назад геологи обнаружили реликты древнейшей земной коры, сформировавшейся 4-4,5 млрд. лет назад, когда планета находилась на лунной стадии своего развития. Чтобы читателю было понятнее, что это такое, сделаем небольшой экскурс в прошлое Земли.

На самом раннем этапе своего становления наша планета переживала совсем необычное по нынешним временам развитие. На ней не было ни атмосферы, ни гидросферы, ни земной коры. Были ядро и мантия. Под действием внутреннего тепла, выделяемого процессами распада радиоактивных элементов, верхняя часть мантии начала плавиться. При этом происходила дифференциация вещества, легкие компоненты возгонялись наверх, образуя "моря" расплавленной базальтовой лавы. При плавлении первичных пород мантии из них выделялись пары различных газов, воды, что привело в конце концов к образованию гидросферы и атмосферы. Правда химический состав их был совсем иной, чем сейчас. Тогдашний пейзаж нашей планеты был, вероятно, очень похож на панораму Луны или Марса. Ученые давно предполагали такую возможность событий на Земле, но не было фактов. Еще в 1922 г. академик А. П. Павлов высказал оригинальную гипотезу о том, что некогда Земля и Луна развивались одинаково. Но Луна, исчерпав свою внутреннюю энергию, остановилась в развитии, сохранив до наших дней свой лик, сформированный несколько миллиардов лет назад. Земля же пошла дальше и неузнаваемо изменилась с тех пор. Какие же факты были у А. П. Павлова? Практически никаких, в основном интуиция ученого и воображение геолога. "Воображение важнее знания..." - эти слова принадлежат гениальному ученому А. Эйнштейну, а великий Г. Лорка писал: "Для меня воображение - это синоним способности к открытию...". Наш пример тому наглядное доказательство.

Казалось, человек никогда не проникнет в тайны древнего бытия нашей планеты. И вот неожиданная находка: породы сутамской серии на юге Алданского щита. Чем же они необычны? Во-первых, своим составом. Это весьма специфические сланцы, эклогитоподобные породы, габбронориты и габбро-анортозиты. Образование этих пород, как установили исследователи, происходило при очень больших давлениях 1000-1200 МПа и температуре 700-800 °С. Химический и минеральный состав указывают на их родственную связь с базальтами Луны. Во-вторых, возраст серии - 4,5-4,58 млрд. лет. Таких древних пород геологи еще не знали. В-третьих, своеобразная тектоника: господство отрицательных округлых структур типа чаш, состоящих из хаотического скопления кольцевых, овальных, петельчатых отрицательных форм, разделенных узкими гребневидными поднятиями (рис. 8). Е. В. Павловский - один из ведущих ученых нашей страны, изучавший эти необычные породы, заключает: "Древнейший возраст пород сутамской серии, близость их состава к лунным базальтам, господство отрицательных неориентированных структур дают основание для отнесения серии к тем образованиям, которые возникали в течение лунной стадии жизни Земли". В дальнейшем, по аналогии с Сибирской платформой, стали выделять остатки лунной коры на Кольском полуострове, в Африке (Южная Родезия). Анализируя космические снимки, геологи нашли захороненные остатки лунной коры и в закрытых районах платформ по таинственным кольцевым структурам.

Рис. 8. Схема расположения петельчатых и чашеобразных структур сутамского комплекса на юге Алданского щита (по Е. В. Павловскому, 1975 г.). 1, 2 - структурные линии глубокометаморфизованных пород; 3 - интрузивные тела.

Обнаружены в теле фундамента Сибирской платформы и нуклеарные ядра, отражающие следующую после лунной стадию развития Земли^*. Наличие таких ядер можно отметить в пределах того же Алданского щита. Абсолютный возраст куполов 3,3 млрд. лет. Так проясняется одна из древнейших страниц летописи нашей планеты, немалую роль в этом сыграло изучение фундамента Сибирской платформы.

^* (Не все геологи согласны с идеей существования лунной и нуклеарной стадий развития Земли. Некоторые (Ч. Б. Борукаев и др.) склонны объяснять наличие чашеобразных структур сутамского комплекса и нуклеарных ядер иными причинами.)

Внутреннее устройство фундамента рассматриваемой платформы такое же, как и Восточно-Европейской. Здесь присутствуют главным образом антиклинории и синклинории, выраженные в рельефе местности относительно невысокими горными кряжами.

Структура осадочного чехла

Осадочный чехол развит на большей части Сибирской платформы. Характерно, что на кристаллическом фундаменте непосредственно залегают верхнепротерозойские комплексы. Мощность чехла резко меняется от 0 до 10,0 км. В его состав входят отложения верхнего протерозоя (рифей), палеозоя, мезозоя и кайнозоя.

Отложения рифея, представленные красноцветными песчаниками, конгломератами, прослоями битуминозных известняков и горючих сланцев, повсеместно начинают осадочный чехол, за исключением молодого Байкальского блока, где они входят в состав фундамента. Характерно, что образования рифея, как правило, присутствуют в авлакогенах и за пределы этих грабенообразных прогибов фундамента не выходят. Вендские отложения (юдомская свита) развиты в пространстве шире, они составлены обломочными породами и доломитами.

Сплошным плащом перекрывают фундамент палеозойские отложения. По литологическому признаку они делятся на две толщи: нижнюю - преимущественно карбонатную и верхнюю - преимущественно обломочную. В нижнюю толщу входят породы кембрийской, ордовикской и силурийской систем. Это известняки, мергели, доломиты мощностью до 4-4,5 км. Отличительная черта нижнепалеозойских отложений - присутствие в их составе мощной кембрийской соленосной толщи, которая прослеживается от Енисейского кряжа на западе до течения Лены на востоке и от оз. Байкал на юге до Норильска на севере. Вот как характеризует эти уникальные в своем роде породы академик А. Л. Яншин: "Мощность соленосных отложений в бассейне достигает 3 км. Площадь его приближается к 2 млн. к, а масса накопившейся в нем соли, по современным оценкам, составляет не менее 5,85*10⁵ км³".

Верхняя толща палеозоя включает отложения девона, карбона и перми. Девонские образования развиты в пространстве ограниченно (главным образом на северо-западе), сложены они обломочными породами континентального происхождения с прослоями лагунных осадков и вулканических туфов.

Отложения каменноугольной и пермской систем палеозойской группы вместе с осадками триасовой системы мезозоя образуют весьма своеобразную толщу, встреченную в нашей стране лишь на Сибирской платформе. Ее выделяют под названием тунгусской серии, так как она присутствует в основном на западе платформы в пределах Тунгусской синеклизы. Своеобразие серии заключается в том, что она вся "нашпигована" пластами базальтов. Образовался "слоеный пирог", состоящий из чередующихся прослоев песчаников, аргиллитов, каменного угля, базальтов, вулканических туфов, туфоконгломератов. Верхняя часть серии перекрыта потоками лав базальтового, диабазового, порфиритового состава. Пласты лав создали в рельефе ступенчатые формы, напоминающие лестницу (трапп), в связи с чем весь комплекс отложений получил название трапповой формации. Формирование траппов происходило в конце палеозоя - начале мезозоя, когда по "ожившим" глубинным разломам из недр платформы на поверхность проникала базальтовая лава. При этом образовывались и алмазоносные трубки взрыва (диатремы). Эту необычную активизацию разломов Сибири связывают с глобальной активностью внутренних сил Земли, положивших начало расколу и "расползанию" единых до того суперконтинентов Гондваны (южное полушарие) и Лавразии (северное полушарие).

Общая мощность отложений тунгусской серии - несколько километров, а площадь, покрываемая ею, составляет более 500000 тыс. км². Нужно сказать, что траппы сильно затрудняют изучение глубинной структуры платформы. Ведь чаще всего исследования проводят с помощью сейсмических методов разведки, а посылаемые при этом в глубь земной коры упругие волны отражаются от пластов базальта и "в беспорядке" возвращаются назад, не достигнув нужной глубины. Лишняя информация "путает карты" и не дает возможности выяснить тектоническое строение более глубоких недр.

Мезозойские отложения Сибирской платформы (кроме триаса) развиты очень ограниченно. Юрские осадки известны на востоке (Вилюйская синеклиза) и небольшими пятнами на западе (Иркутская, Канская, Рыбинская впадины), меловые - лишь на востоке (Вилюйская синеклиза). Представлены они песчаниками, глинами прибрежно-морского и континентального происхождения. В больших количествах отмечаются прослои каменного угля, часто промышленного значения. Общая мощность мезозойских отложений иногда превышает 3-4 км.

Кайнозойские породы встречены лишь в межгорных грабенообразных впадинах Забайкалья: это коры выветривания (палеоген) и красноцветные конгломераты (неоген), мощность последних порой достигает 2 км. Четвертичные осадки представлены аллювиальными, ледниковыми, озерно-болотными образованиями, иногда прослоями торфа.

В тектоническом строении Сибирской платформы принимают участие разнообразные геоструктурные элементы: это щит и плита; массивы, антеклизы и синеклизы; своды, зоны поднятий, валы, впадины, прогибы и т. п. Крупные выпуклые (положительные) структурные элементы сосредоточены в основном на периферии платформы, а прогнутые (отрицательные) структуры в ее центральных районах (рис. 9).

Рис. 9. Схема региональной тектоники Сибирской платформы. 1 - выходы на дневную поверхность пород кристаллического фундамента; 2 - границы региональных поднятий; 3 - Предверхоянский передовой прогиб; 4 - граница платформы.

Самое значительное поднятие платформы - это Алданский щит, о котором мы уже упоминали. Добавим, что строение его кроме антиклинориев и синклинориев осложнено еще Улканским и Билякчанским авлакогенами и наложенными мезозойскими впадинами, которые образуют Южно-Якутскую полосу депрессий субширотного простирания (Чульманский прогиб, Гономская и Токийская впадины). Впадины имеют грабенообразную природу и, вероятно, обязаны своим происхождением деятельности глубинного разлома, активизировавшегося в мезозойскую эру. В состав щита входит и Березовская впадина, расположенная в его северо-западной части и заполненная осадками рифея, нижнего палеозоя и юры.

Байкальская складчатая область продолжает горное обрамление Сибирской платформы на юго-запад от Алданского щита. Располагается она между оз. Байкал и Алданским щитом, включая Витимское и Патомское нагорья. В составе области отчетливо выделяется внешняя и внутренняя зоны, состоящие из антиклинориев и синклинориев. Зоны разделены Байкальским антиклинорием, который протягивается по юго-восточному побережью одноименного озера.

В кайнозойскую эру Байкальская складчатая область испытала активизацию глыбовых движений по глубинным разломам, что привело к образованию грабенообразных впадин. Одна из них, наиболее крупная по размерам, занята водами оз. Байкал. Возникшие впадины заполнены мощной толщей осадков кайнозойского возраста. Только на долю неоген-антропогенных отложений приходится до 1,2 км. Тектоническая природа оз. Байкал доказывалась ранее исключительно по внешним признакам; обрывистые берега, выходы на поверхность застывших базальтовых лав, характерные геофизические аномалии. В 1977 г. исследователи Байкала предприняли попытку непосредственно изучить подводную геологию озера. Оказалось, что склоны впадины имеют ступенчатое строение. Они сформированы системой параллельных разломов, разделяющих борта озера на отдельные тектонические пластины. Некоторые разломы выражены в рельефе дна узкими подводными каньонами. Склоны озера сложены базальтовыми породами, поднявшимися на поверхность по трещинам земной коры.

Активные подвижки по разломам, приведшие в свое время к образованию грабена оз. Байкал, продолжаются и в наше время. Эта область относится к сейсмоопасным территориям. Отмечены даже случаи катастрофических землетрясений. Одно из них произошло в 1861 г. с эпицентром в центре озера. В одну ночь потонула Саганская степь площадью 230 км², располагавшаяся близ дельты Селенги (Г. Е. Рябухин, 1940 г.).

К юго-западу, югу и северо-западу от Байкальской области простирается Восточно-Саянская складчатая зона, также входящая в состав Байкальского геоблока фундамента Сибирской платформы. Дорифейские и рифейские комплексы этой зоны смяты в складки северо-западного простирания, которые группируются в антиклинории Протеросаян и Хамар-Дабанский. В пределах Восточно-Саянской зоны имеется грабенообразная Рыбинская впадина, образовавшаяся в мезозойскую эру и наложившаяся на древнее основание.

Енисейский щит (кряж) ограничивает внутренние прогнутые области платформы с запада. Это область раннебайкальской складчатости, где на поверхности широко развиты образования фундамента, смятые в коробчатые складки, антиклинории и синклинории.

Туруханско-Норильская гряда продолжает на север полосу байкальских складчатых сооружений платформы. Гряда вытянута в субмеридиональном направлении и состоит из двух горстообразных выступов фундамента, склоны которых ограничены глубинными разломами.

Указанные геоструктурные элементы (Алданский щит, Байкальская складчатая область, Восточный Саян, Енисейский кряж и Туруханско-Норильская гряда) образуют внешнее дугообразное обрамление Сибирской платформы, огибающее внутренние ее области с юга и запада. Остальная часть платформы характеризуется погружением разновозрастного фундамента и широким развитием осадочного чехла. Эта внутренняя погруженная часть платформы выделяется как Центрально-сибирская (Ленско-Енисейская, по Н. С. Шатскому) плита. Рельеф фундамента плиты чрезвычайно сложный, что объясняется проявлением разноамплитудных и разнонаправленных тектонических движений, определивших особенности формирования геоструктурных элементов. В составе плиты выделяются Анабарский массив, Непско-Ботуобинская и Байкитская антеклизы, Тунгусская, Саяно-Енисейская и Вилюйская синеклизы, Ангаро-Ленский прогиб, Предверхоянский передовой прогиб и другие менее масштабные структурные элементы.

Анабарский массив - один из крупнейших положительных геоструктурных элементов плиты. Границами его служат глубинные разломы. В составе массива можно выделить Анабарский выступ (щит) и Оленекский выступ (свод), разграниченные Суханским прогибом, а также Мунский свод и Моркокинский мега-вал, разделенные Мархинским прогибом. Структуры Анабарского массива слабо изучены. Они развиты в пределах распространения кембро-силурийских отложений и образуют пологие своды, мегавалы или валы, разделенные прогибами. Углы падения пластов не превышают нескольких градусов. Некоторые валы приурочены к флексурным перегибам чехла и связаны с глубинными разломами фундамента.

Непско-Ботуобинская антеклиза располагается между Тунгусской, Вилюйской синеклизами и Ангаро-Ленским прогибом. Изучение геологического строения антеклизы практически только начинается. В ее составе выделяют ряд сводовых поднятий (Непский, Сюльдюкарский, Мирненский, Пеледуйский, Чонский своды), разделенных впадинами и прогибами. Глубина залегания фундамента 2-2,5 км.

Геофизические исследования последних лет позволили выявить еще одно крупное поднятие, расположенное на западе платформы вблизи от Енисейского кряжа, - Байкитскую антеклизу. Размеры ее 1000 км X 400 км. Фундамент перекрыт трехкилометровой толщей осадков. Строение антеклизы пока не изучено, да и сама структура, несмотря на внушительные размеры, стала известна геологам лишь сравнительно недавно.

Тунгусская синеклиза - крупнейшая структура Сибирской платформы (1500 км X 700 км) - представляет собой огромную депрессию субмеридионального простирания, раскрытую к северу. На западе она ограничена Туруханско-Норильской грядой и Байкитской антеклизой, на юге - Непско-Ботуобинской антеклизой, на востоке - Анабарским массивом. Границы имеют тектонический характер. Выполнена Тунгусская синеклиза мощной (до 10 км) толщей осадочных вулканогенных пород. С поверхности она перекрыта континентальными породами тунгусской серии. Пласты наклонены от бортов синеклизы к ее центру под углом до 3°.

В составе синеклизы выделяют несколько впадин, из которых наиболее крупные Курейская и Восточно-Тунгусская. Впадины и валы осложнены локальными поднятиями с углом падения крыльев обычно 3-5° и с амплитудами до 150-200 м. Складки, как правило, имеют простое строение (плоские своды и пологие крылья). В целом синеклиза характеризуется рядом присущих только ей черт строения: плоским дном, опоясанным относительно крутыми бортами, которые осложнены флексурами и разломами; значительной ролью магматических продуктов в строении разреза. Это дало основание ряду ученых, в частности М. В. Муратову, выделить Тунгусскую синеклизу как особый вид платформенных структур, названных им амфиклизами.

К северу от Тунгусской синеклизы располагается Енисейско-Хатангский прогиб, вытянутый в субширотном направлении. Строение прогиба не изучено. Установлено, что он заполнен мощной толщей осадков палеозойского и мезозойского возраста. Земная кора в его пределах тоньше, чем обычно это бывает на платформах: ее толщина составляет 27-30 км.

Вилюйская синеклиза выделяется в юго-восточной части Сибирской платформы. Общая мощность чехла здесь достигает 8,0 км. Центральную часть синеклизы занимает Уринский авлакоген северо-восточного простирания, выполненный, вероятно,, рифейскими породами. Синеклиза наиболее активно развивалась в мезозойское время (начиная с юры). В ее составе выделяется ряд впадин (Линденская, Лунхинская, Ыгыаттинская, Кемпендяйская) и разделяющих их валообразных поднятий (Сунтарское, Хапчагайское, Наманинское). В некоторых впадинах (Кемпендяйская) известны толщи каменной соли, по-видимому, кембрийского возраста. Соль образует здесь купола с углами падения крыльев до 40-60°, сильно разбитые нарушениями. В рельефе соляные купола выражены небольшими возвышенностями высотой до 120 м.

Саяно-Енисейская (Бирюсинская) синеклиза располагается между Енисейским кряжем, Непско-Ботуобинской и Байкитской антеклизами. Границами ее служат глубинные разломы. Выполнена она преимущественно палеозойскими отложениями. Мощность чехла в ее пределах достигает 8,0 км. В составе синеклизы выделяют Долгомостовскую, Мурскую, Канскую и Тушамскую впадины, разделенные Чунским, Братским и Пушкинским (Пушкинско-Захаровским) валами. Наиболее глубоко погружен фундамент в Канской грабенообразной впадине, которая заполнена угленосными юрскими отложениями.

Предверхоянский передовой прогиб мезозойского возраста протягивается вдоль всей восточной периферии Сибирской платформы на расстояние 1200 км при ширине до 120 км. Он отделяет докембрийскую Сибирскую платформу от Верхояно-Колымской мезозойской области.

Между Центральносибирской плитой и Байкальской складчатой областью располагается Ангаро-Ленский прогиб, простирающийся на 1500 км. Прогиб выполнен отложениями рифея и нижнего палеозоя; на юге, в пределах Иркутской наложенной впадины, появляются юрские породы. В кембрийских образованиях присутствует соленосная толща мощностью до 1,5 км, которая делит осадочный чехол на подсолевой (рифейский) и надсолевой (нижнепалеозойский) комплексы.

Золото, алмазы и их связь с разломами

В недрах Сибирской платформы уже известны месторождения нефти и газа, железа, каменного угля, меди, никеля, золота, платины и целого ряда других полезных и нужных людям ископаемых. Одни подземные кладовые уже давно разрабатываются, другие - открыты недавно, третьи - еще только ищут геологи и геофизики. Пожалуй, наибольшую славу Сибири принес благородный желтый металл, вот уже более 100 лет добываемый в промышленных масштабах в таежных дебрях края.

Коренные месторождения золота известны здесь в виде кварцево-золотоносных жил в древних гранитах Алданского щита, Анабарского массива, Енисейского кряжа, Забайкалья. Гораздо шире распространены россыпные месторождения золота в поймах Лены, Алдана, Енисея, Бодайбо и других рек. Разработка их ведется дражным либо карьерным способами, причем, несмотря на жестокие морозы, круглый год. В зимнее время струей горячего пара растапливается речной лед, препятствующий промывке донного песка, А сама драга во время работы непрерывно извергает горячую воду, которая не дает затянуться полынье.

В пространственном распространении коренных залеганий золота выясняется интересная закономерностью они, как правило, связаны с глубинными разломами коры. Наиболее отчетливо это наблюдается в хорошо обнаженных и соответственно более изученных районах Забайкалья и Алданского щита.

Как известно, Забайкалье - относительно молодой геоблок платформы. На платформенном этапе развития (т. е. последние 700-600 млн. лет) он испытывал преимущественно восходящие вертикальные движения по разломам, которые образуют ортогональную и диагональную системы. Степень выраженности разломов в пределах его различных структурных зон неодинакова. В Ленском золоторудном районе четко проявлены субширотные разрывы. Золотоносные узлы (Кропоткинский, Артемовский и др.) приурочены к местам пересечения этих зон со слабо выраженными разломами северо-западного простирания. В Мамском районе золоторудные проявления тяготеют к глубинному разлому северо-восточной ориентировки, который четко намечается серией ультраосновных интрузий. В Патомском нагорье доминируют разломы северо-западного простирания. В целом для районов Забайкалья именно это направление разломов имеет определяющее значение. Разломы субширотного и северо-восточного направлений выражены менее четко, причем золотоносные жилы в их пределах встречаются лишь в местах их пересечения с разломами северо-западного простирания.

Существенную роль в размещении оруденения в Забайкалье играют не только сами крупные глубинные разломы, но прежде всего сопряженные с ними мелкие разрывы. Показательно в этом отношении строение Ирокиндинско-Киндиканского рудного поля (рис. 10). Основной рудоконтролирующей структурой здесь, по данным многих геологов, является Килянский разлом, именуемый в пределах рудного поля Ирокиндинским. Большая часть продуктивных жил располагается в разрывах северо-восточного простирания, меньшая - в разрывах северо-западного направления. Практически все жилы связаны с трещинами, сопряженными с основным разломом, лишь отдельные рудные тела обнаружены непосредственно в зоне самого разлома. Все жилы падают на северо-запад или на юго-запад под углом 30-45°. Для разрывов характерно преобладание взбросо-сдвиговых или сбросо-сдвиговых перемещений, обусловивших приоткрывание трещин. Формы рудных тел контролируются изгибами разрывов, местами их пересечений. Приуроченность золотого оруденения к узлам пересечений региональных разломов подобных направлений отмечается также и для районов Предбайкалья и Восточного Саяна.

Рис. 10. Разломы и золоторудные залежи Ирокиндинско-Киндиканского рудного поля Забайкалья (по В. А. Буряку). 1 - Килянский глубинный разлом; 2 - мелкие разрывы; 3 - рудные тела.

На юге Сибирской платформы в пределах Алданского щита находится крупный вытянутый горст, формировавшийся в раннепротерозойское время, - Становой хребет. В пределах его центральной части известно золотое оруденение, образовавшееся в мезозойскую эру. В это время вновь "ожили" составные блоки Станового хребта, которые испытали разнонаправленное движение в вертикальном направлении по ограничивающим их разломам. В раннемеловую эпоху произошла активизация вулканической деятельности, сопровождавшаяся золотым оруденением, а в позднемеловое время - новая вспышка вулканизма и образование золота, ртути, сурьмы, мышьяка.

Наиболее крупным разломом Станового хребта, контролирующим рудообразование, является Апсаканская зона древнего заложения субширотной ориентации, которая пересекается разрывами северо-восточного направления. В совокупности эти системы образуют здесь Апсаканский золотоносный узел (рис. 11). Локализация рудных тел наблюдается вдоль всей зоны разломов, однако наиболее богатые руды встречаются в местах пересечения ее с северо-восточными разрывами. Здесь резко возрастает трещиноватость пород, а трещины, как считают специалисты, служили теми канальцами, по которым двигались рудосодержащие растворы.

Рис. 11. Упрощенная схема разломов и рудных тел Апсаканского золотоносного узла (по Ш. А. Абрамовичу, М. Э. Глуховскому и др.). 1 - разломы; 2 - рудные тела.

Рудоконтролирующая роль разломов сказывается не только при формировании месторождений золота. Изучая закономерности размещения рудных месторождений в Забайкалье, ряд ученых, в частности Д. И. Горгиевский, Н, А. Фогельман и другие, пришли к выводу, что залежи полиметаллических руд и руд цветных металлов (молибдена, вольфрама, свинца, цинка, олова, мышьяка и т. д.) тяготеют к узлам пересечения широтных и диагональных разломов. Причем, как отмечают эти исследователи, рудосодержащие разломы характеризуются длительностью развития.

Кроме Забайкалья месторождения цветных металлов выявлены в районе нижнего течения Енисея (медь, никель и др.). Здесь установлена сульфидная минерализация в интрузивном теле ультраосновного состава, Интрузия приурочена к крупному глубинному разлому, ограничивающему Сибирскую платформу с запада. Здесь же имеются и месторождения платины. На базе этой кладовой создан Норильский горно-металлургический комбинат. Месторождения меди известны также в Олекмо-Витимском междуречье (например, Удоканское).

Любопытный факт: несмотря на то что Сибирская платформа в геологическом смысле изучена значительно слабее Восточно-Европейской, здесь открыто несравненна большее количество месторождений благородных и цветных металлов. Означает ли это, что недра Сибири значительно богаче недр европейской части страны? Такой вывод делать нельзя. И вот почему. В районах Сибирской платформы породы фундамента гораздо чаще выходят на дневную поверхность. Здесь площадь их обнажений в 3 раза больше, чем на Восточно-Европейской платформе. А ведь подавляющее большинство руд образовывалось в геосинклиналях, там, где особенно активно происходила возгонка глубинного вещества в верхние горизонты коры. Поэтому-то рудные скопления и находятся в геосинклинальных образованиях, которыми сложены фундаменты платформ. За рубежом, например, места обнажений фундамента древних платформ обеспечивают около двух третей добычи железных руд, три четверти-золота и платины, девять десятых никеля, кобальта и урана, почти всю добычу тория, бериллия, тантала, ниобия и циркония, около трети добычи марганца, более четверти меди и хрома.

Если золото и другие благородные и цветные металлы издавна составляли славу Сибири, то добыча алмазов здесь сравнительно новое дело. Первый алмаз был найден в Якутии в русловых отложениях в 1948 г., а первая кимберлитовая трубка обнаружена в 1954 г. Алмазоносные кимберлитовые трубки представляют собой трубчатые тела овальной формы диаметром до 500 м, заполненные брекчиевидной породой (кимберлитом). Трубки почти вертикально уходят на глубину. Образование их связано с внезапным прорывом ультраосновной магмы из недр по узким трещинам или каналам. При этом образуются так называемые трубки взрыва (диатремы). В условиях возникающих при этом огромных давлений и высоких температур происходит кристаллизация углерода и образование алмазов. Наиболее известны трубки взрыва Мир, Айхал и др.

Как мы уже знаем, необычайно активные магматические процессы охватили Сибирскую платформу в конце палеозоя - начале мезозоя, когда формировалась тунгусская серия отложений. В это же время произошло и образование алмазоносных трубок взрыва, связанных с зонами глубинных разломов. Геологи стали использовать эту связь как поисковый признак. Например, космическими исследованиями в Якутии были установлены субмеридиональные разломы. С некоторыми из них связаны кимберлитовые поля. В пределах одного из таких полей известны промышленные алмазоносные трубки, дающие редкие по красоте камни. Недавно, в канун 60-летия Октября, в трубке Удачная, недалеко от пос. Мирный, нашли алмаз в 120 каратов (1 карат = 0,2 г). Назвали его "60-летие Великого Октября".

Нефть, газ и каменный уголь

Горючее сырье крайне необходимо для гармоничного развития промышленности Восточной Сибири. К началу 1978 г. здесь были открыты 22 месторождения нефти и газа и на 25 площадях получены обнадеживающие признаки этих полезных ископаемых. Однако общие выявленные запасы "черного золота" пока еще очень малы. По подсчетам специалистов они составляют всего 2,7% для газа и 0,1% для нефти от тех прогнозных запасов, которые научно обосновываются геологами. Это означает, что основные открытия еще впереди. Поэтому в последние годы фронт поисковых работ на нефть и газ здесь значительно расширился. Пока месторождения известны в пределах Вилюйской синеклизы, Ангаро-Ленского прогиба и Непско-Ботуобинской антеклизы.

Первая залежь газа в пределах Вилюйской синеклизы была открыта в 1956 г. в меловых отложениях. Сейчас здесь уже выявлена группа месторождений - Средневилюйское, Неджелинское, Собохаинское и другие. Месторождения газа установлены и в прилегающих районах Предверхоянского передового прогиба. Залежи здесь приурочены к терригенным породам мезозоя и верхней перми и связаны с антиклинальными складками. Глубина их залегания 1-2,5 км, а в центральных районах синеклизы до 3-3,5 км.

В Ангаро-Ленском прогибе залежи нефти и газа заключены в нижнекембрийских и вендских отложениях. Продуктивные горизонты установлены в подсолевом терригенном комплексе, в межсолевом и надсолевом терригенно-карбонатных комплексах. Средняя глубина залегания продуктивных горизонтов 2,5 км. Залежи приурочены к локальным поднятиям, известны также и литологически ограниченные залежи. В этом районе сейчас выявлены Марковское, Криволукское, Илимское, Южно-Устькутское месторождения и другие. Наиболее изучено Марковское месторождение, расположенное близ д. Марково Усть-Кутского района Иркутской области. Здесь в 1962 г. с глубины 2164 м был получен нефтяной фонтан из песчаников нижнего кембрия. Первоначальный дебит скважины достигал 1000 м³/сут. Марковская нефть - первая кембрийская нефть в Советском Союзе.

В последнее время промышленные притоки газа получены в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы (Непский свод), которая, несомненно, явится новым интереснейшим в отношении нефтегазоносности районом Сибирской платформы. Пока открытые здесь газовые месторождения нельзя отнести к значительным. Наиболее крупное из них Среднеботуобинское месторождение содержит залежь газа с размерами 55 км X 18 км и высотой около 20 м. Дебиты скважин достигают 720 тыс.м³/сут. Залежь приурочена к песчаникам вендского возраста. Поражает другое: где бы ни бурились скважины в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы, они, как правило, вскрывают породы кембрия, венда и рифея, насыщенные капельножидкой нефтью (данные А. В. Овчаренко, В. Е. Бакина, 1979 г.). Это означает, что недра района обогащены "черным золотом".

Определенными потенциальными возможностями характеризуется Красноярский край (район Тунгусской синеклизы). Ученые давно высказывались за проведение здесь поисковых работ на нефть и газ. И вот в 1977 г. получены первые фонтаны газа и нефти из подсолевых отложений мотской свиты (венд). Продуктивные скважины пробурены к востоку от Енисейского кряжа и около пос. Ванавара на Подкаменной Тунгуске. Промышленные залежи нефти и газа в нижнекембрийских отложениях выявлены на Куюмбинской площади. Будем надеяться, что это только первые ласточки.

В Сибири много необычного. Не обошлось без сюрпризов и у газовиков. В Якутии исследователи впервые столкнулись со свойством природного горючего газа находиться в земной коре в твердом состоянии. Сейчас специалисты решают, как разрабатывать такие залежи и оценивать их запасы. В дальнейшем твердый газ может стать важным источником голубого топлива.

Большое значение для развития промышленности центральных и восточных районов Сибири имеет каменный уголь. Залежи его довольно широко распространены в недрах платформы, а суммарные запасы составляют 68% от общесоюзных запасов бурых и каменных углей. В большинстве случаев продуктивные пласты залегают в юрских и нижнемеловых породах. Наиболее крупный в пределах Сибирской платформы Ленский угольный бассейн занимает территорию Вилюйской синеклизы и Предверхоянского передового прогиба. Общая площадь его составляет 400000 км², а запасы угля на 1955 г. оценивались в 2647 млрд. т. За последние 20 лет геологи разведали здесь новые залежи угля, и сейчас это один из богатейших бассейнов в мире. Продуктивные пласты приурочены к меловым и юрским отложениям, мощность их достигает 5-8 м.

Тунгусский угольный бассейн несколько уступает Ленскому, его запасы на 1955 г, оценивались в 1744 млрд. т. Продуктивные горизонты связаны с верхне-палеозойскими отложениями тунгусской серии. В местах прорыва продуктивных пластов дайками траппов уголь графитизйрован. На юго-западе Сибирской платформы располагается Канско-Ачинский угольный бассейн. Пласты горючего камня приурочены к юрской толще, выполняющей грабенообразные впадины (Иркутская, Канская, Рыбинская). Общие запасы угля, в основном бурого, достигают 1220 млрд. т. Сейчас на базе этого бассейна ускоренными темпами формируется Канско-Ачинский энергетический комплекс. Не за горами то время, когда здесь вырастут тепловые электростанции и другие энергоемкие производства.

Другие богатства сибирских недр

Мы еще ничего не сказали о месторождениях железа, бокситов, минеральных солей, многочисленных видов нерудного сырья, которыми так богата Сибирь.

Железо на Сибирской платформе обнаружено и разведуется в пяти железорудных бассейнах: Ангаро-Илимском, Среднеангарском, Ангаро-Катском, Ан-гаро-Питском и Южно-Алданском. Руды гидротермального, осадочного и метаморфического происхождения приурочены к отложениям протерозоя и нижнего палеозоя. Содержание железа в рудах до 45%, общие его запасы оцениваются величиной свыше 4 млрд. т. В западной части Забайкалья установлены месторождения магнетитовых руд в горном хребте Железный кряж. Аналогичные залежи железистых кварцитов известны в Восточном Саяне, на Енисейском кряже.

Месторождения бокситов разрабатываются в пределах Енисейского кряжа. Залежи здесь приурочены к рыхлым палеогеновым отложениям, выполняющим карстовые впадины в карбонатных породах мела и кембрия. Залежи бокситов установлены в Бурятской АССР в нижнем кембрии.

Месторождения слюды (преимущественно мусковита и флогопита) выявлены вдоль северо-западной окраины Байкальской складчатой области, восточного склона Восточного Сайна (месторождения Букачанское, Акуканское, Слюдянское, Бирюсинское, Енисейское и др.)

Исландский шпат, применяющийся в оптической промышленности, приурочен к трапповым интрузиям верхнего палеозоя. Его месторождения обнаружены в Красноярском крае.

Каменная соль раннекембрийского возраста, запасы которой практически неисчерпаемы, разрабатывается пока лишь в Иркутской области (Иркутский соленосный бассейн), где близко от поверхности располагается несколько мощных продуктивных пластов.

Из других нерудных полезных ископаемых Сибирской платформы следует отметить графит (Ногинское месторождение), магнезит (Тальское и Кардакинское месторождения на Енисейском кряже), фосфорит (Иликтинское месторождение в Западном Забайкалье), корунд (Чайнытское месторождение в Становом хребте), каолин и горный хрусталь (Иркутское месторождение в бассейне Алдана), поделочные полудрагоценные камни, в частности лазурит (Забайкалье).

Богаты сибирские недра и удивительными по своей красоте облицовочными материалами, прежде всего мрамором. Уникальные месторождения его обнаружены на юго-востоке Новосибирской области. Наряду с белым, серым и вишнево-красным мрамором здесь обнаружена редчайшая его разновидность ярко-зеленого цвета. На территории нашей страны это единственное месторождение зеленого мрамора. По своим качествам он не уступает знаменитому итальянскому, который очень высоко ценится на мировом рынке. Запасы месторождения составляют более 1,5 млн. м³. Первое применение сибирский мрамор найдет при отделке станций Новосибирского метрополитена.

Наконец, необходимо сказать и о минеральных и термальных источниках, которые пока практически не используются. Только в районе оз. Байкал учеными Института земной коры СО АН СССР обнаружен но более 300 выходов подземной воды с повышенным содержанием минеральных солей. 23 источника имеют лечебные свойства. Минеральные воды глубинного происхождения, они пробились к поверхности Земли по разломам, которые оконтуривают озеро. Здесь же обнаружены и горячие ключи с температурой воды до +60 °С. Подобные термальные источники выявлены в долинах рек Верхняя Ангара, Чара, Олекма, Бысса, Бурея и их притоков.

Подземные кладовые вдоль трассы БАМ

Как видим, сибирские недра содержат немалые богатства, но многие сокровища еще ждут своего часа. Сдерживают разведку этих природных кладовых прежде всего сложные климатические условия. Но развитие народного хозяйства нашей страны настоятельно требует активного вовлечения в промышленное производство сибирских месторождений, причем в предельно сжатые сроки. Один из решительных шагов, предпринятых в деле освоения богатств Сибири, - строительство Байкало-Амурской магистрали (рис. 12). Создание этой трассы позволит резко поднять производство во всех прилегающих районах, а площадь этих земель немалая. По мнению специалистов, она в 3,5 раза превышает территорию Франции. Начнется, активная разработка Кодаро-Удоканской меднорудной провинции, Канско-Ачинского угольного бассейна, подземных кладовых нефти и газа Якутии, найдут применение термальные и минеральные воды Байкала и т. п.

Строительство БАМ - это школа мужества, гражданской зрелости для тысяч молодых энтузиастов, которым приходится преодолевать большие трудности - трескучие морозы зимой и жару летом, гнус, неустройство быта. Совсем неожиданно выяснилось, что пологие горные хребты, вдоль которых будет проходить магистраль, лавиноопасны. Только в районе р. Наминга за год сходит до 250 снежных лавин. До прихода сюда трассы необходимо найти эффективные способы борьбы со "снежной смертью".

Пока есть только один путь - профилактический сброс лавин выстрелами из миномета.

По расчетам специалистов стоимость БАМ составляет довольно внушительная цифра. Естественно, возникает вопрос: а достаточно ли богаты недра этого края, пробудить который призвана магистраль? Много ли кладовых приготовила природа вдоль трассы? БАМ проходит через одну из самых сложно построенных в геологическом отношении частей нашей страны. Исследования в этих районах ведутся уже давно. Уже осуществлена геологическая съемка территории, тяготеющей к магистрали. Работа велась большим коллективом геологов под руководством члена-корреспондента АН СССР, А. И. Красного. Выявлены месторождения вольфрама, молибдена, титана, олова, флюорита, марганца, полиметаллов, железа, свинца, цинка, меди, апатитов, фосфатов, драгоценных и поделочных камней, строительных материалов. Ассортимент полезных ископаемых, как видим, достаточно велик.

Наибольшую славу Байкало-Амурской магистрали принесла, пожалуй, удоканская медь. В средней своей части трасса проходит по живописной Чарской долине, окруженной Удоканским и Кодарским горными хребтами, отдельные пики которых поднимаются более чем на 3 км. Руда Удоканского хребта весьма разнообразна по составу, содержит много ценных примесей. Геологи еще не закончили полностью разведку удоканских недр, но сейчас уже определено значение этого месторождения. Штольни вгрызаются в хребет более чем на 1,5 км - и всюду медь. Даже знаменитая хозяйка медной горы по сравнению с Удоканом выглядела бы бедной родственницей. В самой долине выявлены залежи железа, коксующихся углей, строительных материалов. Вблизи Чара найдена залежь неизвестного до того времени минерала розово-фиолетового цвета, который назвали чароитом.

Большие перспективы связывают специалисты с разработкой уникальных магматических пород щелочного состава Сыннырского массива. Из этих сынныритов можно получать глинозем - сырье для производства алюминия, ценные калийные удобрения, поташ и другие полезные вещества.

Рис. 12. Месторождения полезных ископаемых и перспективные площади в районе трассы БАМ. 1 - угольные бассейны и районы; районы: 2 - железорудные, 3 - оловоносные, 4 - фосфоритоносные, 5 - распространения калийных солей; месторождения: 6 - углей, 7 - морских руд, 8 - полиметаллических руд, 9 - апатитов, 10 - хризотил-асбеста, 11- строительных материалов; 12 - площади и участки, перспективные для выявления месторождений строительных материалов; 13 - трасса БАМ; 14 - действующие железные дороги.

На севере Бурятии, в 18 км от стальной магистрали, открыто Молодежное месторождение асбеста. Полезное ископаемое лежит буквально на поверхности, поэтому добывать его можно самым дешевым карьерным способом. Эта кладовая редкостная: в асбесте очень высокое содержание текстильных волокон, длина которых достигает 12 мм.

Перечисление подземных кладовых вдоль Байкало-Амурской магистрали можно продолжить, но и сказанного достаточно для заключения о том, что капитальные вложения на строительство трассы окупятся с лихвой. Перед теми, кто будет осваивать здесь недра, стоит задача наиболее рационального, комплексного использования этих богатств. Геологи теперь не только ищут и разведуют новые месторождения, но и составляют каталог всех подземных кладов, которые подлежат использованию в народном хозяйстве. На примере Сибири, и в частности на примере БАМ, стало очевидно, что практически все виды минерального сырья комплексные и требуют единой системы разработки, т. е. при эксплуатации основного вида полезного ископаемого в разработку должны вовлекаться и o залежи попутного сырья. В первые годы Советской власти из руд извлекалось пятнадцать-двадцать полезных элементов, в 1950 г.- сорок три, в 1960 г.- уже шестьдесят шесть, а в 70-е годы - семьдесят четыре. При комплексной разработке месторождений снижаются затраты на получение сырья, повышается экономическая рентабельность этого процесса. Один из реальных путей комплексной эксплуатации недр - создание территориально-промышленных комплексов. Это новая, более прогрессивная форма организации производства, призванная с максимальной полнотой использовать природные кладовые. В районе трассы БАМ будет создан Удоканский территориально-промышленный комплекс, в который войдут горно-обогатительный комбинат, медеплавильный завод, город Удокан и другие объекты.