ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2010, № 1, с. 63-98
УДК 551
СТРОЕНИЕ ДОКЕМБРИЙСКОГО ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА И ВЕРХНЕЙ
ЧАСТИ ФУНДАМЕНТА СРЕДНЕРУССКОГО АВЛАКОГЕНА И ОРШАНСКОЙ ВПАДИНЫ (ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ ПЛАТФОРМА)
© 2010 г. Н. П. Чамов, В. В. Костылева,
Геологический институт РАН 119017Москва, Пыжевский пер. 7;
E-mail: nchamov@yandex.ru Поступила в редакцию 25.05.2009 г.
Рассмотрены закономерности строения докембрийского осадочного разреза и верхней части фундамента двух крупнейших структур, расположенных в основании Московской синеклизы — Среднерусского авлакогена и Оршанской впадины. Установлено, что позднерифейский Среднерусский авлакоген приурочен исключительно к протерозойской коре Транскратонного пояса, разделяющего разновозрастные геоблоки цоколя Восточно-Европейской платформы. Оршанская впадина наложена как на осадочные комплексы Среднерусского авлакогена, так и на породы обрамления Транскратонного пояса. Уточнены границы осадочного чехла и фундамента, выявлен новый Торопецко-Осташковский прогиб. В качестве опорного для территории Среднерусского авлакогена предложен и подробно охарактеризован докем-брийский разрез, вскрытый при бурении Северо-Молоковской скважины. В волновом поле сейсмических разрезов МОВ ОГТ установлены сейсмокомплексы, позволяющие прослеживать установленные бурением пачки и толщи пород. В пределах позднерифейско-вендской части осадочного чехла выделены 8 сейсмокомплексов, набор которых варьирует в зависимости от структуры. В Среднерусском авла-
1 2 3
когене установлены R3 — преимущественно сероцветные аркозы, R3 — пестроцветные аркозы, R3 —
2
красноцветные аркозы и V1 — вулканогенно-осадочные породы. Разрез Оршанской впадины слагают в4 лА
R3 — красноцветные преимущественно кварцевые песчаники, V1 — ледниковые и межледниковые от-
2
ложения, V1 — пестроцветные вулканогенно-терригенные отложения. Верхний сейсмокомплекс V2 представлен терригенными и терригенно-карбонатными породами. Он является базальной частью
Московской синеклизы, с заложения которой началась плитная стадия развития Восточно-Европейской платформы. В пределах верхней части фундамента выделен один сейсмокомплекс — Pfj, представленный динамометаморфизованными породами, образующими тектонический меланж. Анализ рас-простанения сейсмокомплексов по простиранию и в разрезах структур позволил уточнить строение ри-фейско-вендской части осадочного чехла и в ряде случаев пересмотреть последовательность ее формирования.
А. Ф. Вейс
Картирование осадочного чехла имеет важное практическое значение, поскольку позволяет определить его состав, а также оценить объем и промышленный потенциал для вмещения углеводородов, устройства газохранилищ и поисков многих полезных ископаемых, в том числе россыпных месторождений, строительных материалов, рассолов, минеральной и питьевой воды.
Наибольшие трудности связаны с изучением осадочных комплексов, накопившихся в структурах активного верхнедокембрийского тектонического этапа развития Восточно-Европейской платформы. Главными из них являются Среднерусский авлакоген и Оршанская впадина, залегающие в основании Московской синклизы. Несмотря на многолетние исследования этих структур, до сих пор не решены многие фундаментальные во-
просы их тектонического развития, литологиче-ского состава и стратиграфии слагающих их осадочных толщ.
До сих пор нет однозначного понимания геодинамической природы Среднерусского авлако-гена и Оршанской впадины. Мало того, из-за сложности строения точно не определены границы авлакогена и его внутренняя структура, в частности, количество образующих его прогибов, что имеет первостепенное значение для установления объема осадочного чехла и оценки его мине-рагенического потенциала.
Эти проблемы остаются актуальными, начиная с исследований Н.С. Шатского, который ввел понятие авлакогены как новый тип структур в пределах древних платформ. В частности, еще в 1960-х годах Н.С. Шатский высказал предполо-
жение о присутствии грабенообразного прогиба в осевой зоне Московской синеклизы [Шатский, 1964]. Именно этот прогиб впоследствии был назван Среднерусским авлакогеном. Дальнейшие исследования показали, что авлакоген является составной структурой, образованной сочленением многочисленных более мелких прогибов, которые смещены поперечными разломами друг относительно друга.
Фланговые элементы Среднерусского авлако-гена (Валдайско-Крестцовский и Котлас--Ярен-ский прогибы), так же как и Оршанская впадина, были выделены в рельефе фундамента Э.Э. Фо-тиади в конце 1950-х годов на основании интерпретации данных гравиметрических съемок и редких скважин. Работы П.С. Хохлова по интерпретации ТЗ КМПВ положили начало представлению о том, что в основании Московской сине-клизы находится не одиночный прогиб, а более сложная тектоническая структура, представленная системами прогибов, разделенных валообраз-ными выступами фундамента. Представления о Среднерусском авлакогене как системе двух параллельных "борозд", разделенных горстовыми выступами, поддерживали многие геологи [Островский, 1974; Островский и др., 1975; Валеев и др., 1969; Валеев, 1978; Нагорный, 1990]. В составе этих "борозд" выделялись прогибы т.н. "северной ветви" (Крестецкий, Молоковский, Кесь-минский и др.) и "южной", к которой относили Подмосковные прогибы — Гжатский, Подмосковный и др.
В 1993 г. Ю.Б. Коновальцев (экспедиция № 2 ФГУП "Спецгеофика"), по результатам сейсмических исследований, предположил существование крупной отрицательной структуры — Тверского прогиба, протягивающегося параллельно Валдайскому, Молоковскому и Кесьминскому прогибам.
Крупным обобщением проведенных работ стала "Гипсометрическая карта поверхности фундамента" [Капустин и др., 2001]. Согласно этой карте, структура Среднерусского авлакогена представляет собой "двузубую вилку", образованную двумя сходящимися в сторону Яренской впадины прогибами. В частности, было показано, что Тверской прогиб образует крайнюю южную ветвь авлакогена, а подмосковные грабены структурно обособлены от Среднерусского авлакогена.
Юго-западным продолжением Среднерусского авлакогена считается Волыно-Оршанский па-леопрогиб. К настоящему времени Волыно-Среднерусская система рассматривается как единый линеамент рифейского заложения [Айзберг и др., 1986; Нагорный, 1990; Гарецкий, 1995, 1999; Разломы..., 2007].
По-прежнему во многом дискуссионными остаются вопросы генезиса осадочных комплексов. Это относится как к реконструкциям обста-
новок палеоседиментации, так и к определению источников обломочного материала. Кроме того, весьма распространенным является мнение о широком развитии вулканогенных и вулканогенно-осадочных пород в составе пород авлакогена [Гордасников, Троицкий, 1966; Николаев, 1999, Хераскова и др., 2001, 2002].
Представления о стратиграфии рифейских отложений в пределах прогибов Среднерусского авлакогена неоднократно менялись и уточнялись по мере поступления новых данных. Большой вклад в понимание строения докембрийского чехла внесли Е.М. Аксёнов [1998], А.Н. Гейслер [1966], Б.М. Келлер [1968], В.В. Кирсанов [1968], А.А. Клевцова [1976, 2000, 2003], Ю.Т. Кузьменко и С.М. Шик [2006] и др. Значительные усилия были направлены на сопоставление рифейских отложений прогибов авлакогена с отложениями Оршанской впадины.
Современные представления о стратиграфических взаимоотношениях рифейских толщ отражены на уточненной рабочей схеме Межведомственной стратиграфической комиссии [Кузьменко, Шик, 2006]. В частности, согласно этой схеме, крестецкая серия Валдайского прогиба сопоставляется со среднерифейскими отложениями Оршанской впадины, бологоевской и путилов-ской сериями среднего рифея Бологоевского и Молоковского прогибов Среднерусского авлакогена. Дворецкая свита сопоставляется с молоков-ской свитой Бологоевского и Молоковского прогибов Среднерусского авлакогена и с оршанской свитой Оршанской впадины.
В разрезе рифейских отложений Оршанской впадины в разные годы были выделены различные стратиграфические подразделения. До середины 1970-х годов донижневендские отложения были отнесены к верхнему рифею [Веретенников и др., 2005]. Позже были выделены: шеровичская серия (R1), белорусская серия (R2) и лапичская свита (R3) [Махнач и др., 1973 и др.]. В настоящее время в Оршанской впадине к отложениям среднего рифея относят шеровичскую серию и белорусскую серию. Отложения верхнего рифея представлены лапичской свитой. Современные представления о стратиграфии Волыно-Оршанской системы прогибов отражает корреляционная схема рифейских отложений Беларуси [Веретенников и др., 2005].
Названные выше корреляционные схемы являются крупными обобщениями и играют важную роль в понимании строения изученной территории. На сегодняшний день большинством исследователей признана приуроченность до-плитных отложений к структурно обособленным осадочным бассейнам (грабенам). Отложения отдельных грабенов рассматривающихся как стратиграфические подзоны, которые различаются по полноте разреза, а часто и по набору выделяемых
местных стратонов [Кузьменко, Шик, 2006]. Установлено отсутствие нижнерифейских отложений на всей территории Среднерусского авла-когена и Оршанской впадины.
В то же время, вопросы корреляции докем-брийских осадочных комплексов далеки от решения. Это связано, в частности, с неравномерной изученностью доплитных отложений бурением, малым количеством глубоких скважин с хорошим отбором керна, устаревшей информацией по изотопному возрасту пород, отсутствием методов датирования красноцветных аркозовых и кварцевых отложений.
Следует также подчеркнуть, что стратотипами многочисленных местных стратиграфических подразделений (серий, свит, подсвит) являются интервалы разрезов отдельных скважин. Они не увязаны друг с другом сейсмическими профилями, что затрудняет их корреляцию и не позволяет проследить по простиранию авлакогена реальные геологические тела (толщи, пачки, пласты). Кроме того, при выборе стратотипа положение скважины не учитывалось ни в структуре отдельного прогиба, ни в ансамбле Среднерусского авлакоге-на в целом.
К решению существующего набора проблем можно подойти, ис
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.