Монголо-Охотская складчатая система, примыкающая к окраине Сибирского кратона с юга, состоит из осадочных комплексов преддугового бассейна и хаотических комплексов аккреционного клина раннемезозойской активной окраины. Структура системы может быть разделена на три сегмента Тукурингра-Джагдинский, Галамский и Ульбанский.
Тукурингра-Джагдинский сегмент отличается северо-западным простиранием структур. Основное место здесь занимают переработанные коллизионными деформациями нижнепалеозойские терригенные, терригенно-карбонатные и глинисто-кремнистые отложения, которые включают пластины метавулканитов базальтового и андезит-дацитового составов. Широко представлены тела габбро-тонналитов. В целом этот сегмент можно охарактеризовать как субдукционно-коллизионный меланжевый тектонический комплекс, включающий офиолитовые и островодужные ассоциации.
Структурный стиль Галамского сегмента представлен пакетом тектонических пластин и чешуй северо-восточного простирания. В строении преобладают слабоизмененные комплексы преимущественно среднего и позднего палеозоя, представленные терригенно-кремнистыми отложениями флишоидного типа, подушечными базальтами, андезибазальтами и андезидациты. Стратиграфически выше залегают мощный триас-юрский флиш, с горизонтами олистостром и вулканитами как островодужного генезиса, так и толеитовыми базальтами океанического типа. В небольших прогибах на складчатом основании со стратиграфическим несогласием залегают верхнемеловые наземные вулканиты бимодальной серии. В северо-западной части сегмента в пределах Ланского офиолитового шва широко распространены чешуи гипербазитов, габброидов и амфиболитов. Таким образом, Галамский сегмент в основном образован субдукционными комплексами палеозоя и раннего мезозоя со значительным участием океанических образований.
Ульбанский сегмент складчатой системы имеет наименее напряженный стиль деформаций и представлен довольно крупной синформой, которую в основном выполняют юрские толщи флишевого и турбидитового строения, глинисто-кремнистые осадки и вулканогенные толщи базальтового состава. Местами юра согласно перекрыта толщей нижнемелового флиша. Этот комплекс пород интерпретируется как комплекс пассивной континентальной окраины, вовлеченный в покровно-складчатую структуру Монголо-Охотского пояса. Мезозойский флиш распространяется и за ее пределы на юго-восток в структуры Сихотэ-Алиньской области.
Хингано-Охотская активная континентальная окраина, существовавшая в раннем мелу-начале позднего мела, включает в себя магматическую дугу и аккреционный клин. Юго-восточной границей этой активной окраины служит Амурская сутура. В преддуговой области (Хабаровская, Амурская, Киселево-Маноминская зоны) основная роль принадлежит нижнемеловым терригенным турбидитовым и флишевым комплексам. Помимо нижнемеловых терригенных пород здесь присутствует хаотический комплекс вулканитов, кремнистых и карбонатных пород позднего палеозоя - раннего мезозоя, что характерно для фронтальной части аккреционного клина активной континентальной окраины. В настоящее время эти образования в большей части перекрыты кайнозоем Хабаровской наложенной впадины.
Сихотэ-Алинь-Сахалинская область. Юго-восточнее Амурской сутуры находятся аккреционные структуры Центрально-Сихотэ-Алиньского поднятия. Эта зона имеет сложное строение, где сочетаются разновозрастные офиолитовые, островодужные и субдукционные комплексы палеозоя - раннего мезозоя (самаркинский комплекс). В тектонический меланж вовлечены континентальные блоки домезойского возраста, сложенные кристаллическими сланцами, гнейсами и мигматитами и перекрытые покровами базальтов, ультрабазальтов и кремней триасово-юрского возраста. Структуры Центрально-Сихотэ-Алиньского поднятия приурочены к крупному одноименному сдвигу. С ним же сопряжена кулисная система оперяющих разломов северо-восточного простирания и конформная им система складок. Восточнее самаркинского аккреционного пояса протягивается широкая полоса нижнемелового флиша.
Таким образом, формирование складчатых структур Сихотэ-Алиня завершилось к концу раннего мела. В строении этой системы можно выделить два основных типа комплексов: "дофлишевый" - субдукционный хаотического строения, формировавшийся до раннего мела; "флишевый" - коллизионный, образованный в раннем мелу. Формирование мезозойских турбидитовых комплексов, преобладающих на этой территории многие исследователи связывают с обстановкой континентальных окраин калифорнийского типа.
Второй этап в развитии Сихотэ-Алиня, начавшийся в конце позднего мела - палеогене ознаменован заложением на сформировавшемся аккреционном основании Сихотэ-Алиньского окраинно-континентального вулканоплутонического пояса и сопряженных с ним структур. Вулканиты пояса принадлежат типичной известково-щелочной серии и прорваны гранитными батолитами. Характерна поперечная петрохимическая зональность со сменой с востока на запад (т.е. вглубь континента) менее щелочных пород более щелочными, появлением в том же направлении вулканических пород латитовой серии и щелочных интрузий. Контролирующая зона субдукции находилась на расстоянии около 400 км и ее реликты прослеживаются на о-ве Сахалин. Остров Сахалин отделен от Сихотэ-Алиня прогибом Татарского пролива, который открывается на юг в сторону глубоководной котловины Японского моря. Поскольку котловина возникла только в неогене, то Сахалинская и Сихотэ-Алиньская ветви аккреционно-коллизионной системы обособились, по существу, лишь в кайнозойской структуре, а до этого составляли единый пояс. Западная часть Сахалина интерпретируется, как преддуговый бассейн и сложена обломочными сериями позднего мела-плиоцена. В составе толщи продукты разрушения вулканических пород, по строению она напоминает флиш, хотя формировалась на сравнительно малых глубинах. Также в составе присутствуют пачки туфов и вулканогенных пород островодужного генезиса.
Складчатые комплексы Восточно-Сахалинской зоны соответствуют субдукционному меланжу аккреционной призмы. Они характеризуются хаотическим строением. В составе можно встречаются метаморфические породы высоких давлений, многочисленные глыбы палеозойских и раннемезозойских пород, перемежающиеся с офиолитовым меланжем. Аккреционные комплексы Сахалина перекрыты чехлом неогеновых-четвертичных осадков, которые прослеживаются и к востоку от о-ва Сахалин в сторону Охотоморской сутуры, выраженной в рельефе уступом. К востоку от него располагаются кардинально иные региональные тектонические элементы: шельф Охотского моря и Южно-Охотская впадина с корой океанического типа, сформированная в тылу Курильской островной дуги.
Глава 5. Молодые эпипалеозойские плиты
5.1 Западно-Сибирская плита
Западно-Сибирская плита представляет собой крупнейшую молодую эпипалеозойскую плиту, которая занимает обширную территорию (около 3.5 млн. км2) Западно-Сибирской низменности, выполненную мощными толщами осадочных пород. C юга плита ограничена герцинскими и каледонскими складчатыми сооружениями Алтае-Саянской аккреционно-коллизионной области, с запада и северо-запада плиту обрамляют позднепалеозойские складчатые структуры Урала, с востока - Сибирская платформа и докембрийские структуры Енисейского кряжа, а с северо-востока складчатые сооружения Таймыро-Североземельской области. На севере Западно-Сибирская плита открывается в сторону океана и переходит в пассивную окраину, которая большей частью является затопленной окраиной материковых структур. На юго-западе, в районе Тургайской седловины комплексы Западно-Сибирской плиты сочленяется с Туранским эпипалеозойским осадочным бассейном.
Плита имеет двухъярусное строение - разновозрастный (от докембрия до позднего палеозоя) гетерогенный фундамент, обнажающийся в возвышенностях по обрамлению плиты и несогласно перекрывающий его чехол, сложенный мезозойскими и кайнозойскими осадочными толщами.
Фундамент плиты. О взаимоотношениях и точной конфигурации различных структурных элементов фундамента плиты нет единого мнения. Но совершенно ясно, что в основании Западно-Сибирской плиты находят продолжение структуры ее обрамления. Предполагается, что большая часть Западно-Сибирской низменности подстилается верхнепалеозойскими комплексами, являющимися продолжениями Иртыш-3айсанской и Томь-Колыванской складчатых зон. Их существование на глубине подтверждается бурением в южной части Западно-Сибирской низменности, где под чехлом вскрыты офиолиты, девонские и нижнекаменноугольные граувакковые отложения и лавы. Достаточно надежно несколько полос офиолитовой ассоциации устанавливается также в Зауралье. Здесь многими скважинами вскрыты гарцбургиты, верлиты, троктолиты, дуниты и габбро-нориты - ультрабазитовые разности офиолитовой ассоциации. Офиолиты обнаружены в скважинах в районе Сургута и Нижневартовска. Вышесказанное позволило выделить в строении фундамента Западно-Сибирской плиты три офиолитовых пояса: Нижневартовско-Александровский, Зауральский и Западно-Сургутский. Гипербазитам в пределах этих поясов сопутствуют кремнистые сланцы, яшмы и граувакко-черносланцевые толщи в основном девонского возраста. Ограничить офиолитовые пояса позволяют также тяготеющие к ним интенсивные положительные магнитные аномалии. Позднепалеозойские коллизионные структуры Иртыш-Зайсанской и Томь-Колыванской зон на севере, в районе Обской губы, как предполагается, соединяются с близкими по возрасту складчатыми образованиями внутренних зон Урала, обрамляя, таким образом, Ханты-Мансийский древний массив. Этот массив продолжает на север каледонские и более древние образования Центрального Казахстана. Вскрытые там породы представлены кристаллическими сланцами и гнейсами мезопротерозойско-неопротерозойского возраста. На востоке от Томь-Колыванской зоны под чехлом Западно-Сибирской плиты находят свое продолжение раннепалеозойские аккреционные комплексы Кузнецкого Алатау и позднепалеозойские отложения Минусинской впадины. Основание самой восточной части плиты слагает вытянутая вдоль левобережья Енисея Приенисейская зона, структуры которой рассматриваются сегодня как поздненеопротерозойский аккреционный пояс, и погруженный борт Сибирской платформы, который сложен в этой части, судя по разрезам районов Туруханска и Игарки, мощным существенно карбонатным разрезом верхнего докембрия, нижнего и среднего палеозоя. Наибольшие разногласия существуют по поводу строения фундамента северной части Западно-Сибирской низменности, скрытой под мощным чехлом осадков. Неясны взаимоотношения между погруженным краем Сибирской платформы и герцинскими комплексами Урала. Согласно одним взглядам, край Сибирского кратона находится в непосредственной близости границы распространения мезозойско-кайнозойских отложений Западно-Сибирской плиты, что в большинстве случаев подтверждается геофизическими данными. Согласно другим взглядам, раннедокембрийская кора кратона с палеозойским чехлом осадков распространены под всей северной частью Западно-Сибирской низменности вплоть до п-ова Ямал.
По данным глубинного сейсмического зондирования Западно-Сибирская низменность повсюду подстилается корой континентального типа. Ее мощность в целом составляет 43-46 км в западной части (продолжение Уральских структур), 39-43 км - в восточной части (у окраины Сибирской кратона) и 36-37 км - в центральной части. Таким образом, наблюдается определенное сокращение мощности от периферии к центральной части низменности, где по современным данным фиксируется достаточно типичная рифтогенная картина глубинного строения с утонением континентальной коры. Палеорифты выражены впадинами, ограниченными сбросами, глубиной до 2 км. К ним приурочены положительные гравитационные аномалии, соответствующие распространению тяжелых базальтовых пород, а также несколько повышенный тепловой поток. Также характерны четкие магнитные аномалии, вытянутые вдоль грабеновых структур. В фундаменте Западно-Сибирской плиты картируется несколько палеорифтовых систем. Это протяженные, вытянутые в меридиональном направлении структуры, наиболее крупной из которых является Колтогорско-Уренгойский грабен, рассекающий всю территорию с раскрытием на север в Южно-Карскую впадину. От него косо к северо-западу прослеживается Ямальский грабен. Обе структуры обычно объединяют в единую систему - Ямало-Пуровский авлакоген. Вдоль восточного борта Западно-Сибирской низменности прослеживается второй, хорошо выраженный палеорифт - Худосеевский грабен. На крайнем юго-западе низменности вблизи стыка с Уралом наблюдаются выходы на поверхность структур Челябинского грабена. Грабены выполнены толщами (туринская и челябинская серии), среди которых, с одной стороны, присутствуют контрастные вулканические серии (базальты близкие по составу океаническим толеитам и субщелочные риолиты), а с другой - конгломераты, образующие типичную грабеновую фацию. Временем рифтогенеза является поздняя пермь - ранний триас, что совпадает с формированием Сибирской трапповой формации. По-видимому, рифтовые структуры контролировали платобазальтовый магматизм в пределах Западной Сибири. Траппы занимают обширные пространства под чехлом мезозойско-кайнозойских осадков, особенно на севере региона, и являются прямым аналогом Тунгусских покровов. На синхронность начального этапа излияния траппов Уренгойского и Норильского районов указывают палеомагнитные данные, однако продолжительность траппового эпизода в истории этих двух провинций предполагается различной. Вулканическая деятельность в пределах Уренгойско-Колтогорского грабена имела место в течение более длительного периода времени. Это, а также полосовой рисунок магнитных аномалий стал основой идеи о связи структуры и магматизма с раскрытием океанического ложа. Сам гипотетический океан получил название Обского. Однако других свидетельств генерации океанической коры, а главное следов закрытия этого бассейна на сегодня не обнаружено. Тем не менее, очевидно, что рифтогенез на рубеже перми - триаса стал причиной значимого утонения континентальной коры и, по сути, предопределил заложение в пределах Западной Сибири обширного осадочного бассейна, а также его форму.
Плитный комплекс. Наиболее древними породами плитного комплекса Западной Сибири считаются нижнеюрские отложения (тюменская свита и ее аналоги), выходящие на поверхность в краевых частях плиты. Они резко несогласно перекрывают разновозрастные, гетерогенные комплексы основания. В общем структурном плане плита представляет огромную плоскую впадину или синформу с пологомоноклинальными западным, южным и восточным крыльями, более погруженной внутренней - центральной частью и наиболее опущенной северной частью. На фоне крупных тектонических элементов в структуре собственно плитного комплекса вырисовывается множество более мелких структурных форм - брахиформных, нередко коробчатых поднятий и прогибов, флексур, отражающих длительно происходившие смещения блоков фундамента относительно друг друга. Вверх по разрезу отчетливость этих форм и их относительные амплитуды постепенно снижаются. Мощность плитного комплекса в южной (приподнятой) части плиты не превышает 3 км, на севере региона суммарная мощность отложений достигает 10-12 км. Полоса максимальных мощностей приурочена к впадине над Колтогорско-Уренгойским грабеном. Отложения юры здесь согласно залегают на мощной толще черных и серых аргиллитов, алевролитов и песчаников среднего-позднего триаса. По своему строению разрез юрско-меловых и кайнозойских отложений чехла Западно-Сибирской плиты имеет исключительно обломочный тип и характеризуется перемежаемостью мелководно-морских и континентальных фаций, часты дельтовые осадки, отмечаются следы многочисленных трансгрессий и регрессий, связанные с эвстатическими колебаниями уровня океана. Подъем уровня моря отмечаются в поздней юре, раннем мелу, позднем мелу и эоцене-среднем олигоцене. В это время возникали условия некомпенсированных бассейнов, когда глубина могла достигать 700 м и более. Так, например, это было в поздней юре, когда отлагались богатые органическим веществом битуминозные глины знаменитой баженовской свиты.
5.2 Туранская и Скифская плиты
Туранская плита занимает территорию Тургайского плато и расположенной южнее денудационно-аккумулятивной равнины, покрывая площадь около 2 млн. км2. На северо-западе Туранская плита ограничивает Восточно-Европейскую платформу, на севере перекрывает складчато-надвиговые сооружения Южного Урала, на востоке скрывает продолжение палеозойских складчатых комплексов Казахстана и Тянь-Шаня. С юга Туранская плита обрамлена альпийскими структурами Средиземноморского орогенического пояса, на западе, скрываясь под водами Каспийского моря, смыкается со Скифской плитой. Скифская плита включает области Степного Крыма и Предкавказья. Она вытянута в виде узкой полосы от акватории Каспийского моря до Карпат. На севере мезозойско-кайнозойские отложения плиты перекрывают окраину Восточно-Европейской платформы, на юге обрамлены альпийскими орогеническими сооружениями Кавказа и Горного Крыма. Площадь, занятая отложениями плиты, составляет около 1 млн. км2.