Западно сибирская плита бассейн

Подавляющая часть плиты — низменная аккумулятивная равнина.

Мощность земной коры — от 40—45 км на окраинах Западно-Сибирской плиты до 30—40 км в большинстве ее внутренних районов и до 30—35 км в самой северной ее части. Еще больше (до 25—30 км) уменьшается к центру и северу плиты мощность
консолидированной части коры. В северных районах — поверхность М приподнята, скорости продольных волн — (6,3—7,2км/с) (кора субокеанического типа ?)
Плотность теплового потока на Западно-Сибирской плите превосходит таковую в
обрамляющих областях, составляя 50—60, а местами до 70—80 мВт/м2.

C Д В Метелкин В А Верниковский: Молодые эпипалеозойские плиты нa http://www.ggd.nsu.ru/resource/metod/RegGeolMetodich.pdf

Западно-Сибирская плита занимает территорию Западно-Сибирской низменности, выполненную мощными толщами осадочных пород.юга плита ограничена герцинскими и каледонскими складчатыми сооружениями
Алате-Саянской аккреционно-коллизионной области, с запада и северо-запада плиту
обрамляют позднепалеозойский складчатый пояс Урала, с востока — Сибирская
платформа и байкальские образования 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, структуры Западно-Сибирская плиты
сочленяется с Туранским эпипалеозойским осадочным бассейном.
Плита имеет двухъярусное строение — разновозрастный (от докебрия до позднего
палеозоя) гетерогенный фундамент, обнажающийся в возвышенностях по обрамлению
низменности и несогласно перекрывающий его чехол, сложенный мезозойскими и
кайнозойскими осадками.
О взаимоотношениях и точной конфигурации различных структурных элементов
фундамента плиты нет единого мнения. Однако, 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, т.е. ультрабазитовые разности офиолитовой ассоциации.
Кроме того, 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 граувакково-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 предположительно рифейского возраста, порядка 1000 — 1200 млн.
лет. На востоке от Томь-Колыванской зоны под чехлом Западно-Сибирской плиты
находят свое продолжение раннепалеозойские аккреционно-коллизионные и
островодужные комплексы Кузнецкого Алатау испытавшие сильнейшие деформации в
ордовике-силуре и погребенные структуры Минусинских наложенных впадин Алтае-
Саянской области. Основание самой восточной части плиты слагает вытянутая вдоль_ левобережья Енисея Приенисейская зона, являющаяся продолжение байкальских
складчатых структур Енисейского кряжа, а далее на север погруженный борт
Сибирской платформы, который сложен в этой части, судя по разрезам районов
Туруханска и Игарки, довольно 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 герцинидами Урала. Согласно одним взглядам край
Сибирской платформы вряд ли проходит далеко на запад и кора в этой части имеет
субокеанический тип, согласно другим взглядам принято считать, что древний
докембрийский фундамент с палеозойским чехлом распространен под всей северной
частью Западно-Сибирской низменности вплоть до п-ова Ямал.
По данным ГСЗ, Западно-Сибирская низменность на большей своей части
подстилается континентальной корой. Ее мощность в целом составляет 43-46 км. в
западной части (продолжение Уральских структур), 39-43 км. под окраиной Сибирской
платформы, 36-37 км в центральной части. Таким образом наблюдается некоторое
сокращение мощности от периферии к центральной части низменности, где по
современным данным фиксируется достаточно типичная рифтогенная картина
глубинного строения с утонением континентальной коры. Как правило палеорифты
выражены впадинами глубиной до 2 км., которые ограничены сбросами. Они
достаточно надежно устанавливаются по геофизическим данным. Им свойственны
положительные гравитационные аномалии, соответствующие распространению в их
пределах тяжелых базальтовых пород. С грабенами ассоциирует и повышение
теплового потока по сравнению с его значениями за их пределами. Кроме того также
характерны четкие магнитные аномалии, вытянутые вдоль грабеновых структур. В
настоящее время в фундаменте Западно-Сибирской низменности прослеживается
несколько палеорифтовых систем. Это протяженные, вытянутые в субмеридиональном
направлении структуры, наиболее выраженным из которых является Колтогорско-
Уренгойский грабен, вытянутый практически через всю плиту, уходя в основание
Южно-Карской впадины Карского моря. От него косо к северо-западу отходит
Ямальский грабен. Оба грабена обычно объединяет в единую систему (Ямало-
Пуровский авлакоген). Вдоль восточного края Западно-Сибирской низменности
протягивается второй хорошо выраженный палеорифт — Худосеевский грабен. На
крайнем юго-западе низменности вблизи стыка с Уралом прослеживается 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 формирования
этих структур, согласно современным данным считается поздняя пермь — триас.
Геохимические исследования вулканических серий выполняющих грабеновые
структуры свидетельствуют о том, что толеитовые и субщелочные базальты раннего
триаса являются полными геохимическими аналогами пород трапповой формации
Сибирской платформы. На синхронность начального этапа излияния траппов
Уренгойского и Норильского районов указывают выполненные в последнее время
палеомагнитные данные. Однако продолжительность траппового эпизода в истории
этих двух провинций, вероятно, различны. Предполагается, что вулканическая
деятельность в пределах Уренгойско-Колтогорского грабена Западно-Сибирской плиты
имела место в течении более длительного периода времени, что, вероятно, связано с
продолжительной генерацией здесь океанической коры. Идея о вероятном раскрытии
океанического ложа (Обского палеоокеана) впервые возникла при изучении данных
геофизических исследований: установлены характерные магнитные аномалии вдоль
простирания Колтогоро-Уренгойской системы грабенов. Гипотезу Обского палеоокеана
подтверждают имеющиеся палеомагнитные данные которые фиксируют расхождение
положения триасовых палеомагнитных полюсов Восточной Европы и Сибири.
Совпадение палеополюсов достигается эйлеровым поворотом Сибирского полюса
приблизительно на 15 градусов против часовой стрелке. Следовательно расхождение
полюсов может быть объяснено поворотом Сибири по отношению к Восточной Европе
по часовой стрелке при раскрытии океанического пространства. Время раскрытия
океана оценивается как 235-218 млн. лет., а величина раскрытия могла составить 270
км., при скорости спрединга порядка 1,6 см/год. К югу скорость спрединга, вероятно,
постепенно уменьшалась, в результате чего образовался океанический бассейн
клиновидной формы. С историей этого океана, вероятно, и связан начальный этап
формирование собственно комплексов чехла Западно-Сибирской плиты.
Самыми древними породами осадочного чехла являются 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 собой
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 осадочного чехла в южной
(приподнятой) части плиты не превышает 3 км., на севере низменности суммарная
мощность отложений чехла 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 моря могла достигать 700 м. и более. Так, например, это было в поздней
юре, когда отлагались богатые органическим веществом битуминозные глины
знаменитой баженовской свиты.
Таким образом, как было показано выше, формирование осадочного бассейна
Западной Сибири является следствием пермо-триасового рифтогенеза и
кратковременного спрединга с образованием ложа Обского палеоокеана. После
прекращения растяжения и отодвигания Сибири от Европы пространство между ними
стало опускаться вследствие охлаждении литосферы. В ходе развития, погружение
компенсировалось поступлением обломочного материала, так что ложе бассейна
постоянно находилось вблизи уровня моря. В общем случае Западно-Сибирский
бассейн является примером осадочного бассейна, возникшего на месте области с
прекратившимся рифтогенезом.

Мощность земной коры — от 40—45 км на окраинах Западно-Сибирской плиты до 35—40
км в большинстве ее внутренних районов и до 30—35 км в самой северной ее части. Еще
больше (до 25—30 км) уменьшается к центру и северу плиты мощность консолидированной части коры.

В северных районах — поверхность М приподнята, скорости продольных волн — (6,3—7,2
км/с) (кора субокеанического типа ?) Плотность теплового потока на Западно-Сибирской плите превосходит таковую в обрамляющих областях, составляя 50—60, а местами до 70—80 мВт/м2.

Источник

Западно-Сибирская плита

8.2.1. Общая характеристика

Географически – это Западно-Сибирская низменность, расположенная между Уральскими горами на западе и р. Енисей – на востоке. По территории этой низменности протекают реки Обь, Иртыш, Тобол, Томь, Таз, Пур и др., относящиеся к бассейну Северного Ледовитого океана. Абсолютные отметки не превышают 200 м над уровнем моря.

8.2.2. Геологическое строение

Западно-Сибирская плита занимает северную часть Урало-Монгольского пояса. На западе она ограничена горно-складчатыми сооружениями Урала, на востоке – структурами Сибирской платформы, на юге – структурами Казахстана и Тянь-Шаня, на юго-западе по Тургайскому коридору (Тургайские ворота) сопрягается с Туранской плитой.

Западно-Сибирская плита – это молодая платформа. Как и в любой платформе, в строении этой плиты имеются фундамент и чехол.

В фундаменте Западно-Сибирской плиты представлены все те образования, которые слагают структуры Урала и Валерьяновского пояса.

Платформенный чехол, мощность которого достигает 9-10 км, имеет двухэтажное строение: нижний этаж – триас-раннеюрский (T-J₁), верхний этаж – среднеюрско-кайнозойский (J₂-KZ).

Образования триас-раннеюрского (T-J₁) структурного этажа образуют протяженные до 300 км и относительно узкие (50-80 км) рифты, ограниченные разломами. Эти рифты устроены следующим образом. В их нижних частях залегают вулканиты базальтового состава траппового типа (турьинская серия) раннего-среднего триаса (Т_1-2). Выше залегает угленосная формация (челябинская серия) позднего триаса-ранней юры (T₃-J₁) мощностью 1,5-2,5 км.

Среднеюрско-кайнозойский (J₂-KZ) структурный этаж общей мощностью 6-7 км сложен морскими и континентальными терригенными (песчано-глинистыми) отложениями соответствующего возраста. Эти отложения несогласно залегают как на фундаменте, так и на образованиях нижнего структурного этажа.

В 1987-99 г.г. на территории Западно-Сибирской плиты пробурена Тюменская сверхглубокая скважина (СГ-6) глубиной 7 502 м. Скважина расположена в 60 км восточнее Уренгойского газового месторождения. Ее задачейявлялось изучение разреза осадочного чехла Западно-Сибирской плиты. Скважина вскрыла отложения палеогена, мела, юры и триаса. Впервые полностью охарактеризована керном баженовская свита, являющаяся основным нефтегазоносным уровнем. Перебурена почти километровая толща триасовых базальтов, которые по петро-геохимическим особенностям близки одновозрастным траппам Сибирской платформы. Изучение вариаций изотопного состава газов показало, что нижние горизонты осадочного чехла могли вносить существенный вклад в формирование скоплений углеводородов в меловых отложениях. Принципиальным результатом является выявление проницаемых горизонтов на глубинах около 6,5 км, т.е. примерно на тех же глубинах, что и на Кольской сверхглубокой скважине. Породы-коллекторы имеют сложную структуру пустотного пространства, образованного сочетанием пор, трещин и каверн. В результате испытаний, выполненных на глубинах 6 600- 6 655 м открытого ствола скважины, получены пластовые флюиды, представленные водой и свободными углеводородным газом, содержащим 97% метана и до 0,077% свободных углеводородов.

8.2.3. Полезные ископаемые

На территории Западно-Сибирской плиты расположены разнообразные месторождения топливно-энергетического сырья и твердых полезных ископаемых.

Углеводородное сырье. Западно-Сибирская плита – это одноименная нефтегазоносная провинция, наиболее крупная в России, расположенная, в основном, на территории Тюменской области. Ее площадь составляет 2,2 млн. кв. км. На этой территории выявлено 346 нефтяных, нефтегазовых и газоконденсатных месторождений. Наиболее крупными являются месторождения: Самотлорское нефтяное, Уренгойское, Ямбургское, Харасавейское газовые и газоконденсатные. Большая часть внутренних потребностей России и ее экспортных обязательств обеспечиваются за счет месторождений этой провинции.

В размещении месторождений в пределах провинции установлена своеобразная зональность. Она выражена в том, что в ее северной части расположены преимущественно газовые и газоконденсатные месторождения, в центральной части – нефтегазовые, в южной – нефтяные. Продуктивными являются юрско-меловые отложения (баженоская свита – основной нефтегазоносный уровень), а также неогена. Продуктивные отложения залегают на глубинах 0,7-4 км. Нефтегазоносность выявлена не только на континентальной части провинции, но также на шельфе Карского моря. В южной части провинции промышленная нефтеносность установлена и в палеозойских отложениях.

Твердое топливо. В западной части Западно-Сибирской плиты располагаются три буроугольных бассейна: Сосьвинско-Салехардский (Ханты-Мансийский АО) с запасами около 1,5 млрд.т, Серовский (Свердловская область) с запасами 220 млн.т, Челябинский (Челябинская область) с запасами 632 млн.т. Угленосность приурочена к триас-юрским терригенным отложениям.

Урановое сырье. В южной части Западно-Сибирской плиты (Курганская область) располагается Зауральский урановорудный район. Месторождения этого района (Далматовское и др.) приурочены к ранне-среднеюрским терригенным отложениям, выполняющим палеодолины этого возраста. Месторождения относятся к инфильтрационному песчаниковому типу. Главным рудным минералом является настуран; среднее содержание урана составляет 0,039%. Здесь сосредоточено около 3% запасов урана России, которые обеспечивают примерно 11% его добычи. Отработка месторождений производится методом подземного выщелачивания с глубины 500-600 м.

Черные металлы. На западном борту плиты к позднемеловым морским отложениям приурочен Аятско-Алапаевский железорудный бассейн с бурожелезняковыми рудами, имеющими гидрогетит-лептохлорит (с сидеритом) состав. Содержание железа в руде около 30%, запасы около 7 млрд.т. На восточном борту расположен Западно-Сибирский железорудный бассейн того же возраста и с рудами такого же состава.

В западной части плиты, в области ее сочленения с горно-складчатым Уралом располагается Северо-Уральский марганцеворудный бассейн, в котором разведано 9 месторождений с общими запасами карбонатных марганцевых руд 44 млн.т и средним содержанием марганца 20-22%. Марганценосность связывается с морскими терригенными отложениями раннего палеогена.

Цветные металлы. В южной и юго-западной частях плиты с континентальными отложениями раннего мела связаны месторождения бокситов (Тургайская и Каменск-Уральская группы). Содержания Al₂O₃ – 28-60%, SiO₂ – до 20%, модуль – 3-15.

Таким образом, с юга на север устанавливается латерально-вертикальная триада алюминий-железо-марганец, составляющая систему, именуемую алфермангалиты (по ведущим металлам: ал – алюминий, фер – феррум, ман – марганец, лит – порода). На некоторых месторождениях установлено следующее: нижние части рудных горизонтов сложены бокситом, верхние железными рудами, на других объектах – нижние части рудных горизонтов сложены железными рудами, верхние – марганцевыми рудами. Эта триада установлена и описана крупным литологом ак. Н.М.Страховым.

Подземные воды. Западно-Сибирская плита является крупнейшим артезианским бассейном.

Источник