Введение к работе
Изучаемый район включает краевые зоны северо-востока Сибирской платформы ( Лепо-Анабарский прогиб, Анабаро-Хатангская седловина, северная часть Предверхоянского и восточная часть Ени-сей-Хатангского прогибов), прилегающие участки шельфа моря Лаптевых (включая острова Новосибирского архипелага) и складчатых областей Таймыра и Западного Верхоянья.
Эти районы давно привлекают внимание многих исследователей. Интерес к ним вызван рядом обстоятельств теоретического и практического значения.
Район исследований отличается специфичностью тектонической позиции. Во-первых, будучи сложенным разными по природе и возрасту тектоническими элементами ( докембрийская Сибирская платформа, мезозойские складчатые области Таймыра и Верхоянья, молодые позднемеловые и кайнозойские структуры Северпого Ледовитого океана) он может служить полигоном для изучения и экстраполяции наблюдае-мых здесь в настоящее время процессов на более древние эпохи и другие регионы.
Во-вторых, район располагается на стыке крупнейших блоков земной коры, поэтому сравнительное изучение строения и развития континентальных территорий и шельфа, выяснение структурных и па-леоструктурных связей складчатых областей Таймыра и Верхоянья -это проблема соотношений Атлантического и Тихоокеанского сегментов земной коры, Северо-Американской и Евразиатской литосферных плит. Выяснение сходства и различий условий формирования структур и полезных ископаемых в их пределах - одна их важных теоретических и практических проблем.
Район интересен и с практических позиций. Здесь имеются крупные запасы бурых и каменных углей, мирового уровня скопления битумов,высокие перспективы на нефть, газ, россыпи оловосодержащих минералов, золота, алмазов и ряда других полезных ископаемых. Однако потенциальные возможности ископаемых ресурсов оценены пока еще далеко не полно из-за слабой геологической изученности.
В связи с вышеизложенным актуальность исследований определяется необходимостью изучения пространственно-временных соотношений и условий формирования слагающих регион структур па разных этапах развития осадочного чехла, как основы для решения региональных
задач структурной геологии и выяснения тектонических условий формирования полезных ископаемых.
Цель работы. Анализ палеоструктурных и тектонофизических условий формирования дислокаций на разных этапах развития платформенного чехла.
Основные задачи исследований: 1. Изучение структурных и палеоструктурных соотношений тектонических элементов региона на разных временных срезах. 2. Выяснение пространственных и временных закономерностей проявления пликативных и разрывных структур. 3. Реконструкция полей тектонических напряжений. 4.Анализ эволюции тектонических условий формирования структур разных типов.
Защищаемые положения. 1.Условия формирования пликативных и дизъюнктивных структур определяются суммарным воздействием тектонических режимов, свойственных данному региону.и напряжений со стороны тектонически активных соседних участков; стиль, интенсивность и эпохи проявления "местных" и "соседних" тектонических режимов существенно менялись во времени и пространстве.
Процессы формирования крупных структур сопровождаются возникновением тектонических напряжений, при определенной интенсивности обуславливающих формирование "вторичных" (меньшего масштаба) дислокаций.
2. Сочетание указанных факторов определило принципиально различные тектопические условия образования пликативных и дизъюнктивных структур на разных этапах формирования осадочного чехла, обусловивших в итоге обособление структурных ярусов:
- С рифея до раннего мезозоя определяющую роль в формировании
структур имели "местные" тектонические режимы. В рифее на боль
шей части территории, а в среднем и позднем палеозое в отдельных ра
йонах проявился рифтогенный режим; в узких рифтовых зонах пре
обладающими были условия субгоризонтального растяжения и свя
занные с ними типы структур, а в примыкающих к ним участках и
межрифтовых пространствах - условия вторичного субгоризон
тального сжатия и соответствующие им дислокации.
- В течение венда-среднего палеозоя и позднего палеозоя-раннего мезозоя преобладали медленные вертикальные движения, определившие формирование обширных малоамплитудных впадин и поднятий.
- В формировании верхнепалеозойско-мезозойского яруса.наряду с
вертикальными, важную роль играли и горизонтальные тектонические
движения, связанные с процессами,происходившими в соседних складчатых областях и начали проявляться, по крайней мере, со средней юры; они имели место по всему обрамлению краевых депрессий, включая и шельф моря Лаптевых.
- Тектонические условия поздпемелового-кайнозойского этапа определяются положением региона в системе Северо-Американской и Евра-зиатской литосферных плит и процессами, происходящими в зоне их взаимодействия; структурный план, сформировавшийся в этот этап, имеет наложенный по отношению к предыдущему характер.
Фактический материал. Основой работы явились данные комплексного анализа геолого-геофизических материалов, данных бурения, изучения естественных обнажений по p.p. Лена, Оленек и Келимяр в тече-ние 1985-1993 г.г. Привлекались также опубликованные и фондовые материалы.
При структурных и палеоструктурных построениях нспользовапы геологические карты (м-ба 1:200000 и 1:1000000), материалы сейсморазведки (ГГП "Якутскгеофизика", "Енисейгеофизика", НПО "Сев-моргео"), данные бурения (ПГО "Лепанефтегазгеология", "Енисей-нефтегазгеоло-гия"), материалы гравитационной и магнитной съемок.
Изучение разрывов базировалось на анализе материалов сейсмо-, грави- и магниторазведки,а также изучении естественных обнажений. В условиях данной территории впервые для этих целей использованы ре-зультаты изучения следов древних землетрясений.
Реконструкция тектонических полей напряжений осуществлялась на материалах изучения трещин в естественных обнажениях и кернах скважин. Для районов Горного Таймыра и Новосибирских островов расчеты полей напряжений были выполнены нами по полевым материалам К.И.Микуленко. Всего было проанализировано около 50 тыс. трещин. Для установления возраста полей напряжений впервые использованы данные по кластическим дайкам. С этой целью было использовано 27 замеров параметров даек.
Научная повизна. При комплексном анализе геологических и геофизических материалов расширен круг традиционных приемов структурного и палеоструктурного исследований путем привлечения данных по палеосейсмичности, расчетов кромок грави- и магнитовоз-мущающих аномалий, использования модельного подхода, что позволило сделать ряд новых выводов:
-на основе комплексного изучепия структурных, палеоструктурных
и формационных данных доказывается,что формирование принципиально различных структурных планов и разных типов структур в пределах структурных ярусов обусловлено сочетанием тектонических режимов, свойственных данной территории, и наложенного воздействия напряжений со стороны смежных регионов;
- исходя из модельных представлений прогнозируются тектоно-
физические обстановки и связанные с ними парагенезы структур на
разных временных срезах (от рифея до кайнозоя) не только в пределах
тектонически активных зон (блоков), но и на участках за их предела
ми - в межблоковых пространствах;
основываясь на тектонофизических реконструкциях и прямых геологических наблюдениях доказывается более широкое распространение взбросо-надвиговых дислокаций; исходя из установленных закономерностей пространственного проявления покровно-падвиговых структур в соседних регионах и геологической интерпретации сей-сморазведочных данных впервые делается вывод о взбросо-надвиго-вой структуре шельфа моря Лаптевых под чехлом верхнемеловых-кайнозойских отложений;
опираясь на результаты изучения уровней затухания разрывных нарушений по геофизическим данным и их сопоставления с уровнями проявления палеосейсмичности установлены этапы разрывообра-зования, не всегда совпадающих с известными эпохами структурооб-разования.
Практическая значимость и реализация исследований. В соответствии с предлагаемой моделью прогнозируются различные тектоно-физические обстановки в пределах краевых депрессий на разных этапах развития. Различные тектонофизические условия определяют образование определенных типов пликативных и дизъюнктивных структур, которые оказывают непосредственное влияние на формирование и размещение залежей полезных ископаемых,в том числе и углеводородов. Выявленные закономерности позволят более целенаправленно вести поиски стуктур разных типов в пределах структурных ярусов.
Материалы и основные выводы работы изложены в 5 тематических и договорных отчетах.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на совещаниях по составлению "Геодинамической карты Якутии и сопредельных территорий" (Якутск,1988), на всесоюзных конференциях "Разломообразование в литосфере: тектонофизические аспекты" (Ир-
Зкутск,1991), "Экспериментальная тектоника в решении задач теоретической и практической геологии" (Москва,1992), "Блоковое строение-земной коры и нефтегазоносность" (С.-Петербург, 1994),на конференциях молодых ученых в Якутске ( 1988, 1992), Новосибирске (1988) и Иркутске (1989).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения общим объемом 113 страниц машинописного текста, содержит 76 рисунков, 10 таблиц. В списке литературы 129 наименований.
Работа выполнена в лаборатории тектоники нефтегазоносных бассейнов Якутского института геологических наук СО РАН под руководством д. г.-м. н. К. И. Микуленко, которому автор глубоко признателен за постановку задач и всестороннюю помощь на всех этапах работы.
Автор также благодарен Н.Н.Алексееву.М.Д.Булгаковой,В.С.Има-еву, В.А.Лабуркину, Ю.Х.Протопопову, А.Ф.Сафронову, В.С.Ситнико-ву за ряд ценных советов и критических замечаний, а Е.П.Дорошенко, Н.Д.Ивановой, Р.М.Рыбкину - за большую помощь в подготовке графики и оформлении диссертации.